无人机起飞线检测与故障分析系统设计与实现

摘要

无人机在不需要飞行员亲临现场的情况下就可以出色的完成多项任务，相比于有人机，它具有制造成本低、实现容易、飞行功能多等诸多优势，在军事，国防，农业、气候预报以及其他民用领域上得到广泛应用。为了保证飞机能够低风险、高效率的完成各种任务，飞机在起飞线上需要接受大量的检测和故障的诊断，并快速做出能否起飞执行任务的评估，但由于其复杂的系统组成以及飞行功能的多样性给无人机的检测和故障诊断带来了巨大挑战，同时国内在无人机检测和故障诊断领域起步较晚，研发的系统设备还缺乏统一标准和一定的通用性。
　　本研究以实际项目为背景，以无人机检测的数据为研究对象，结合系统功能和性能需求，研发了一套能适用多种军用无人机机型、多功能以及实时性高的通用化无人机检测和故障分析系统。通过对系统通用性设计方面的研究，充分利用XML配置方式、插件开发技术、软件架构层面的优化等多种方式，完成了诸如协议描述与编辑插件、指令编码和发送插件和故障分析插件等多种功能插件的设计与实现，提出了整体基于 C/S架构而局部基于经典三层架构的混合式软件架构设计方案；为了保证系统实时性要求，本文提出了基于缓存技术和多线程技术的实时性设计方案，完成了无人机检测数据的接收、处理、解析、存储和显示过程设计；在故障分析方面，使用了有效的知识库构建策略，完成了初始知识库的构建，并利用知识库的关联分析方法，提出了基于 Apriori数据挖掘算法实现的故障分析方案，完成了故障分析后台服务系统的设计。为了无人机检测的功能和故障分析策略的有效性，设计了无人机检测和故障分析系统测试验证方案，实验结果表明，系统功能和性能方面都满足项目要求，系统具有良好的通用性和实时性并具有较高的工程实用价值。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状综述

1.3 研究目标和研究内容

1.4 本文目录与结构安排

第二章 起飞线检测和故障分析系统相关理论概述

2.1 相关概念

2.2 无人机系统组成

2.3 起飞线检测和故障分析概述

2.4 本章小结

第三章 起飞线检测和故障分析系统需求分析和方案设计

3.1 系统需求分析

3.2 系统设计的总体方案和工作流程

3.3 系统软件通用性设计方案

3.4 系统实时性设计方案

3.5 基于专家知识库的故障分析方案

3.6 本章小结

第四章 起飞线检测和故障分析系统软件设计与实现

4.1 设计概述

4.2 操作系统和开发环境

4.3 系统插件的设计与实现

4.4 系统主软件设计与实现

4.5 故障分析后台服务系统设计与实现

4.6 本章小结

第五章 起飞线检测和故障分析系统测试和验证

5.1 测试环境搭建

5.2 测试流程

5.3 系统主要功能测试与验证

5.4 系统性能测试与验证

5.5 本章小结

第六章 全文总结和展望

6.1 总结

6.2 未来展望

致谢

参考文献