| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-16页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第8-10页 |
| 1.1.1 课题的研究背景 | 第8-9页 |
| 1.1.2 课题的研究意义 | 第9-10页 |
| 1.2 违章检测系统国内外研究现状 | 第10-14页 |
| 1.2.1 智能交通系统概述 | 第10-11页 |
| 1.2.2 四旋翼无人机在交通领域研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.3 高速公路违章检测系统平台的研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3 论文研究内容及结构安排 | 第14-16页 |
| 1.3.1 课题研究内容 | 第14页 |
| 1.3.2 论文结构安排 | 第14-16页 |
| 第二章 四旋翼无人机平台设计方案 | 第16-44页 |
| 2.1 四旋翼无人机平台设计需求分析 | 第16-17页 |
| 2.2 四旋翼无人机平台的基本构成 | 第17-19页 |
| 2.3 四旋翼无人机平台主要硬件选型 | 第19-28页 |
| 2.3.1 飞行控制系统硬件 | 第19-21页 |
| 2.3.2 传感器模块 | 第21-22页 |
| 2.3.3 供电模块 | 第22-24页 |
| 2.3.4 电机驱动模块 | 第24页 |
| 2.3.5 定位模块 | 第24-25页 |
| 2.3.6 通信模块 | 第25-27页 |
| 2.3.7 其他硬件模块 | 第27-28页 |
| 2.4 四旋翼无人机主要硬件模块基本工作原理 | 第28-32页 |
| 2.4.1 主协处理器通信及底层启动过程 | 第28-30页 |
| 2.4.2 内置传感器与处理器之间通信 | 第30-31页 |
| 2.4.3 定位模块基本工作原理 | 第31-32页 |
| 2.5 四旋翼无人机姿态控制与巡航飞行原理 | 第32-42页 |
| 2.5.1 四旋翼无人机的基本控制原理 | 第32-34页 |
| 2.5.2 四旋翼无人机动力模型 | 第34-37页 |
| 2.5.3 姿态估算与位置估算原理 | 第37-40页 |
| 2.5.4 巡航飞行原理及实现 | 第40-42页 |
| 2.6 本章小结 | 第42-44页 |
| 第三章 四旋翼无人机平台通信方案设计 | 第44-59页 |
| 3.1 四旋翼无人机进程间通信方案设计 | 第44-50页 |
| 3.1.1 PIXHAWK四旋翼无人机软件体系架构 | 第44-45页 |
| 3.1.2 开发与编译环境的搭建 | 第45-47页 |
| 3.1.3 进程间通信机制介绍 | 第47页 |
| 3.1.4 进程间通信机制结构分析 | 第47-49页 |
| 3.1.5 数据订阅及发布原理 | 第49-50页 |
| 3.2 四旋翼无人机与地面站间通信方案设计 | 第50-58页 |
| 3.2.1 地面控制站简介 | 第51-52页 |
| 3.2.2 通信链路实现 | 第52-53页 |
| 3.2.3 MAVlink通信协议介绍 | 第53页 |
| 3.2.4 Mavlink通信协议体系结构 | 第53-54页 |
| 3.2.5 Mavlink协议帧结构定义 | 第54-55页 |
| 3.2.6 MAVlink协议消息解析 | 第55-57页 |
| 3.2.7 MAVlink消息封装及发送过程 | 第57-58页 |
| 3.3 本章小结 | 第58-59页 |
| 第四章 四旋翼无人机平台收发违章信息方案设计与实现 | 第59-68页 |
| 4.1 物理层实现方式 | 第59-60页 |
| 4.2 串口通信功能实现 | 第60页 |
| 4.3 四旋翼无人机接收车辆违章信息 | 第60-63页 |
| 4.3.1 自定义违章信息μorb主题 | 第60-62页 |
| 4.3.2 违章信息主题的公告和发布 | 第62-63页 |
| 4.4 无人机转发违章信息到地面站 | 第63-67页 |
| 4.4.1 自定义违章信息MAVlink消息 | 第63-64页 |
| 4.4.2 违章信息发送至地面站过程实现 | 第64-66页 |
| 4.4.3 地面站解析违章信息 | 第66-67页 |
| 4.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 第五章 四旋翼无人机避障功能的设计与实现 | 第68-77页 |
| 5.1 整体方案设计 | 第68-69页 |
| 5.2 硬件方案设计 | 第69-70页 |
| 5.2.1 HC_SR04超声波模块 | 第69页 |
| 5.2.2 Arduino控制模块 | 第69-70页 |
| 5.3 软件方案设计 | 第70-74页 |
| 5.3.1 软件设计流程 | 第70-71页 |
| 5.3.2 信号处理算法 | 第71-72页 |
| 5.3.3 避障算法设计 | 第72-74页 |
| 5.4 避障飞行结果分析 | 第74-76页 |
| 5.5 本章小结 | 第76-77页 |
| 第六章 总结与展望 | 第77-79页 |
| 6.1 工作总结 | 第77页 |
| 6.2 论文后续展望 | 第77-79页 |
| 参考文献 | 第79-84页 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 | 第84-85页 |
| 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利 | 第85-86页 |
| 致谢 | 第86页 |