| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-14页 |
| 1.1 课题的研究背景 | 第10页 |
| 1.2 四旋翼飞行器研究国内外现状 | 第10-12页 |
| 1.3 试验平台设计的关键目的 | 第12-13页 |
| 1.4 文章的结构安排 | 第13-14页 |
| 第2章 试验平台设计方案研究 | 第14-21页 |
| 2.1 试验平台的开发环境方案选择 | 第14-17页 |
| 2.1.1 飞行端硬件选择 | 第14-15页 |
| 2.1.2 地面端硬件选择 | 第15-16页 |
| 2.1.3 试验系统的软件开发环境 | 第16-17页 |
| 2.2 程序设计流程的设定 | 第17-20页 |
| 2.2.1 整体项目开发流程 | 第17-18页 |
| 2.2.2 飞行控制程序运行流程分析 | 第18-19页 |
| 2.2.3 地面站程序运行流程分析 | 第19-20页 |
| 2.3 本章小结 | 第20-21页 |
| 第3章 四旋翼飞行器飞行策略研究 | 第21-39页 |
| 3.1 初始化飞行控制器 | 第21-26页 |
| 3.1.1 UART串口的初始化 | 第22-23页 |
| 3.1.2 定时器输入捕捉的初始化 | 第23-24页 |
| 3.1.3 中断配置的初始化 | 第24-25页 |
| 3.1.4 MPC6050的初始化 | 第25-26页 |
| 3.2 飞行器的姿态解算 | 第26-34页 |
| 3.2.1 旋转矩阵 | 第27-28页 |
| 3.2.2 空间旋转的叠加 | 第28-29页 |
| 3.2.3 空间旋转的四元数表示法 | 第29-31页 |
| 3.2.4 姿态解算子程序的设计 | 第31-34页 |
| 3.3 飞行器的电机转速管理 | 第34-38页 |
| 3.3.1 飞行器的简单力学模型 | 第34-36页 |
| 3.3.2 电机转速的控制模型 | 第36-37页 |
| 3.3.3 飞行器姿态控制的程序达成 | 第37-38页 |
| 3.4 本章小结 | 第38-39页 |
| 第4章 地面站软件平台的搭建 | 第39-58页 |
| 4.1 操作系统简介 | 第39-41页 |
| 4.1.1 多任务系统 | 第39-41页 |
| 4.1.2 μC/OS-Ⅱ操作系统简介 | 第41页 |
| 4.2 μC/OS-Ⅱ在CORTEX M3(CM3)平台的移植 | 第41-45页 |
| 4.2.1 CM3架构简介 | 第41-44页 |
| 4.2.2 创建μC/OS-Ⅱ工程 | 第44-45页 |
| 4.3 系统环境组件的搭建 | 第45-49页 |
| 4.3.1 架设内存管理组件 | 第45-46页 |
| 4.3.2 架设GUI功能组件 | 第46-48页 |
| 4.3.3 架设FATFS文件系统 | 第48-49页 |
| 4.4 地面站的HMI设计 | 第49-57页 |
| 4.4.1 驱动TFT显示屏 | 第50-54页 |
| 4.4.2 地面监控系统主界面任务的设计 | 第54-57页 |
| 4.5 本章小结 | 第57-58页 |
| 第5章 四旋翼飞行器监控系统通讯设计 | 第58-72页 |
| 5.1 飞控与地面站承载层的实现 | 第58-61页 |
| 5.1.1 MCU相关资源的初始化 | 第58-59页 |
| 5.1.2 nRF24L01的初始化 | 第59-61页 |
| 5.2 飞控与地面站的通讯协议 | 第61-66页 |
| 5.2.1 消息格式 | 第61-62页 |
| 5.2.2 飞控端的命令定义 | 第62页 |
| 5.2.3 地面站的命令定义 | 第62-63页 |
| 5.2.4 试验平台编码与解码程序的设计 | 第63-66页 |
| 5.3 地面站应用程序的设计 | 第66-71页 |
| 5.3.1 实时监控界面的设计 | 第67-68页 |
| 5.3.2 参数更新功能的实现 | 第68-70页 |
| 5.3.3 全局监测功能的实现 | 第70-71页 |
| 5.4 本章小结 | 第71-72页 |
| 第6章 试验平台无线IAP功能研究 | 第72-84页 |
| 6.1 试验平台的IAP架构 | 第72-75页 |
| 6.1.1 IAP工作原理 | 第72-73页 |
| 6.1.2 STM32的flash编程 | 第73-74页 |
| 6.1.3 STM32的IAP流程 | 第74-75页 |
| 6.2 四旋翼飞行控制器BOOTLOADER设计 | 第75-78页 |
| 6.2.1 飞行控制器bootloader架构 | 第75-76页 |
| 6.2.2 IAP数据接收处理程序的设计 | 第76-78页 |
| 6.3 试验平台IAP过程关键技术 | 第78-83页 |
| 6.3.1 基于哈希算法的校验程序设计 | 第78-80页 |
| 6.3.2 无线IAP断点续传功能研究 | 第80-83页 |
| 6.4 本章小结 | 第83-84页 |
| 第7章 飞行器与监控平台的试验分析 | 第84-94页 |
| 7.1 试验环境介绍 | 第84-85页 |
| 7.1.1 四旋翼飞行器功能模块 | 第84-85页 |
| 7.1.2 PC机与地面站交互环境 | 第85页 |
| 7.2 监控平台程序验证 | 第85-91页 |
| 7.2.1 监控平台运行界面 | 第85-87页 |
| 7.2.2 试验系统编码协议验证 | 第87-88页 |
| 7.2.3 试验系统无线IAP功能检验 | 第88-91页 |
| 7.3 四旋翼飞行器运行结果分析 | 第91-93页 |
| 7.3.1 姿态融合算法稳态性能分析 | 第91-92页 |
| 7.3.2 姿态融合算法动态性能分析 | 第92-93页 |
| 7.4 本章小结 | 第93-94页 |
| 第8章 总结与展望 | 第94-96页 |
| 8.1 总结 | 第94页 |
| 8.2 展望 | 第94-96页 |
| 参考文献 | 第96-100页 |
| 致谢 | 第100-102页 |
| 附录 | 第102-103页 |