基于嵌入式ARMv7的監(jiān)測飛行器系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

3.1 飛行器的總體工作過程

首先由遙控器控制飛行器起飛，主控模塊開始控制飛控模塊，將飛控模塊的各傳感器數(shù)據(jù)采集到主控模塊，主控模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，控制飛行器達(dá)到穩(wěn)定飛行狀態(tài)。其次，主控模塊控制信息采集模塊，將各種傳感器信息采集后，由主控模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)過無線通訊模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送至pc終端或手持設(shè)備(平板電腦、手機(jī))，完成數(shù)據(jù)的處理。

3.2 飛行器飛行控制流圖

控制端和飛行器建立通信之后，利用無線通信向飛行器發(fā)送控制指令，無線通信模塊將數(shù)據(jù)接收，并發(fā)送給主控模塊，主控模塊對指令進(jìn)行識別，并向飛行控制模塊發(fā)出信號，飛行控制模塊最終控制動力模塊做出相應(yīng)的指令。其飛行控制流圖如圖4所示。

3.3 飛行器實(shí)時視頻采集流圖

主控模塊通過控制信息采集模塊中的攝像頭，讀取實(shí)時視頻信息，并通過M—JPEG STREAMER發(fā)送視頻流，最終通過無線通信模塊發(fā)送給控制端，其流圖如圖5所示。

3.4 飛行器傳感器實(shí)時數(shù)據(jù)采集

主控模塊通過控制信息采集模塊中的傳感器，讀取傳感器采集的實(shí)時數(shù)據(jù)信息，將傳感器數(shù)據(jù)寫入XML文件，最終通過無線通信模塊發(fā)送給控制端，控制端再通過解析XML文件獲取到傳感器實(shí)時數(shù)據(jù)信息，并做出顯示，其流圖如圖6所示。

4 系統(tǒng)功能測試

本系統(tǒng)可以在Android系統(tǒng)中，通過飛行器上搭建的BOA服務(wù)器，下載飛行器上的傳感器數(shù)據(jù)XML文件，并在手持終端的應(yīng)用程序中進(jìn)行XML文件解析，以讀取實(shí)時的監(jiān)控信息。遙控器通過2.4 G射頻與飛行器相通信。

PC機(jī)通過飛行器上搭建的BOA服務(wù)器，可以直接讀取飛行器發(fā)送來的視頻流，同樣通過解析XML文件的方式，讀取飛行器上的傳感器數(shù)據(jù)。與手持終端不同的是，PC機(jī)上不需要額外安裝客戶端或配置環(huán)境，打開飛行器搭建的網(wǎng)頁即可進(jìn)行數(shù)據(jù)接收。手持終端顯示如圖7所示，PC端顯示如圖8所示。

5 結(jié)論

本系統(tǒng)采用嵌入式UP-CUP IOT A8-II平臺，結(jié)合數(shù)據(jù)采集模塊和無線通信模塊設(shè)計(jì)了一款飛行控制系統(tǒng)。該飛行器具有重量輕、體積小、動力足、機(jī)動靈活和安全性高等優(yōu)點(diǎn)，同時該系統(tǒng)結(jié)合當(dāng)前嵌入式物聯(lián)網(wǎng)電子技術(shù)，使其具有超低空機(jī)動飛行、定點(diǎn)懸停降落、實(shí)時視頻采集、生命探測等功能，可以廣泛應(yīng)用在城市交通探測、地震偵察救援、氣象監(jiān)測等領(lǐng)域。