【仿生无人机网络通信系统设计1400字】

仿生无人机网络通信系统设计对于普通的无人机通信系统，往往是通过无线数据传输实现地面站平台与无人机通信，对于此种通信方法，传输距离通常较短且会伴有信号接收延迟，导致数据传输效果不理想，从而影响整个飞行系统的控制。为了更有效的提高无人机与地面站平台的通信效率，本文设计的基于网络的仿生无人机系统，在原有的无人机通信原理的基础上，搭建一种以网络为载体的数据传输的通信模型，减小空中数据传输干扰，实现远距离数据传输，保证整个无人机系统数据更准确快速的进行传输。1网络通信机理概述通信是实现无人机控制、仿生等功能的前提，对于仿生无人机系统的网络通信系统，为实现其更高的通信效率，其通信机理大致可以概述为：地面站平台作为数据指令的发送者，其中包括手臂运动信息采集模块采集的手臂运动信息和无人机的飞行控制信息，经网络设备与介质处理后按照通信协议及数据传输路径传送至无人机端，仿生机械臂的数据接收端对信号进行编码处理，形成有规律性和目标性的动作指令，实现数据通信。对于仿生无人机网络通信系统来说，数据传输的节点控制是整个无人机系统网络通信的关键，根据网络通信中的数据分层原理，按照物理层、数据链路层及应用层的分布状况，可知基于网络平台的通信系统节点控制关系，如图1所示。通信系统RSC与SINK处理装置控制节点与无人机通信收发信机通过通信数据链路NMAC进行数据交换，通过系列网关节点反馈进行自适应动作调节。图1仿生无人机网络通信系统节点控制简图2网络通信系统硬件设计根据仿生无人机系统需要实现的目标功能，选择不同的硬件设备进行配置，无人机端的硬件设计包括多个数据帧处理模块，其中由译码分路处理装置、帧码同步处理模块以及数据信道传输模块等。地面站平台的通信系统终端可以实现无人机机械臂端操作情况的视频显示功能，配备信号调制及解调功能模块、控制编码器，数据安全加密模块，可实现地面与无人机平台进行不同方面的通信信号传输，如表1所示。其中，经过串口2处理的Sensor模块，可以对无人机平台的飞行状态、定位信息以及动力电机参数信息进行实时传输。表1仿生无人机网络通信系统信号对接模块设计序号通信模块对应内部连接模块1RTC模块模拟IIC2能量流模块GPIO3稳压模块GPIO4RF模块USART15Sensor模块USART26信号强度模块USART3对于网络端的通信系统接口，其电路控制原理如图2所示，可以有效保证设备通过串口与外部设备进行数据传输。对于网络通信系统，其内部电路的电平需要互相转换，采用SP3-485芯片，其电路调试过程中，通过USB与TTL相互调换各自对应的引脚，同时保证电路各芯片的引脚连接完整，实现通信信息的全面覆盖性。在地面的操作端设置能量采集装置，对通信系统能量进行回收利用，可以为手臂运动信息采集模块进行供电，并且在相应的信号频段中获得良好的网络通信系统的硬件输出功率。图2网络通信系统硬件接口电路3网络通信系统试验开展基于网络的仿生无人机系统的空中飞行通信试验。设置网络通信系统的节点信号发射功率、数据接收速率等飞行参数，以网络通信的初始状态、无人机端操作作业数据信号快速获取、无人机飞行控制以及动态数据传输为主线，根据网络通信接口的数据传输流程及接口设计，可以准确获取无人机端的飞行数据，其网络通信接口数据传输流程如图3所示。仿生无人机系统的网络通信系统