基于STM32小型陆空两栖四旋翼飞行器设计--开题报告.docVIP

华北理工大学 本科生毕业设计开题报告 题目：基于STM32的小型陆空两栖四旋翼飞行器设计 学 院： XXX 专 业： XXX 班 级： XXX 姓 名： XXX 学 号： XXX 2015年 11月 28日 一、题目来源背景（现状、前景） 在当下的信息化战争中，低投入、高精度成为了信息化战争的重要指标。无人机的普及，对现代化信息战争有着许多无可比拟的优势。在几次局部战争中，无人机都得以应用。四旋翼飞行器的准确度、高效性以及灵便的侦查能力得到了充分的发挥，并且促进了四旋翼飞行器的军事应用和装备技术等相关问题的研究和发展。在本世纪的陆地战争、海洋战争甚至是空中的战争，都出现过许多无人驾驶的武器，它们自行进行着军事活动。 因为四旋翼飞行器有着许多优势，其智能化的普及和低成本的特点也越来越受到消费者的喜爱。除了最基本的供学习娱乐的功能外，在拓展了许多外部设备，以及加入了一些控制算法后，四旋翼飞行器的优势则更加明显了。四旋翼飞行器可以进行各个方面的作业，如航拍功能、有哪些信誉好的足球投注网站功能等等。 随着人工智能化的应用与普及，智能机器人的使用也渐入高潮，一些人工智能的设备普及以及新的信息技术功能的实现使得智能化普及于现代社会。 四旋翼飞行器就是很好的体现。其具有以下特点： 体积较小可以工作在许多狭小的空间中，如深井、巷道、洞穴、管道等。 2)可以工作在恶劣的，危害人类健康和生命的环境中，从而最大限度地减少人员伤亡，四旋翼飞行器可以全天工作，无需休息，工作效率高。 (3)支持配备高端的电子产品，多种外设相连接，如照相机、机械臂等，可以实现多种功能。 (4) 机械简单，能够避免复杂的空气动力学问题。 军事上，无论直升机有多么先进，在进入战局的时候，或多或少都会成为首要打击目标，如果仅仅是一些普通的侦察机，则可能受到敌方打击而造成不必要的机体人员伤亡，因此，无人的四旋翼直升机则可以很好地起到替代作用。利用四旋翼飞行器作为侦察机，具有震颤小、噪声小、可靠性高、成本要求低、反侦察能力强、自我销毁等优势。因此，四旋翼飞行器的军事价值不可估量。 在社会上，四旋翼飞行器的运用也是多方面的，除了最基础的供学习参考、娱乐休闲的功能外，还具有实际意义的价值。比如，在拓展外部摄像头的情况下，可以实现地形地貌航拍功能，为地质测量提供数据支持；进行野外探寻，高空寻找失散物；对森林火灾进行现场航空拍摄，得到控制。在外拓一些温湿度传感器，大气微粒传感器等设备外，还可以对高空空气质量状况提供详细数据。 同时，四旋翼飞行器还有着更为广阔的前景有待开发。可以通过飞行器的智能算法来实现人与飞机、飞机与飞机之间的互动；可以通过飞行器的智能化管理实现飞行器帮助人进行一些基本行为，比如帮人取物件，和人打乒乓球等等活动。因此，从各个方面看，四旋翼飞行器的普及，可以大大降低成本，减小安全隐患，解放一些客观因素的束缚。实现多方面的利益，因此其潜力很大。 尽管四旋翼飞行器已经在许多领域得到了运用，但是总体而言依然处于初步发展阶段。四旋翼飞行器将机器人技术、电子信息技术、通信技术、信号处理技术、视频图像处理技术，控制算法等多门技术融为一体，具有很高的可开发性。本文进一步对四旋翼的研究，在大幅提高其性能的同时，也大大推动了四旋翼飞行器的发展。 与传统的人工作业比起，四旋翼飞行器在各个方面都有很大的现实效益，同时还能保证工作人员的生命财产安全。最大限度的利用工具创造更多的价值。从军事角度来比较，无人四旋翼飞行器的运用，可以使得传统的侦察机效率大大提高。成本低、隐蔽性强、安全、信息获取能力强、必威体育官网网址性强。从工业作业作对比，工业的环境可以多种多样，高温、强辐射、高空、空间狭小、有毒等环境完全可以代替人完成其任务。甚至比人工完成的效率还要高，效率得到最大化。同时，如果发生森林火灾，或者是灾后有哪些信誉好的足球投注网站，仅仅凭借人类劳动力去有哪些信誉好的足球投注网站，那将会是一个很大的工程，并且需要花费很大的人力物力，同时时间将会很长，甚至会导致错过最佳救助时间，如果使用四旋翼飞行器，在空中对灾害处进行定点有哪些信誉好的足球投注网站，然后缩小范围有哪些信誉好的足球投注网站，可以很好地探寻到所需的目标，极大地提高了效率，并且成本较低。 因此，四旋翼飞行器的研究生产是十分符合当今社会发展的趋势的。研究发展四旋翼飞行器也具有巨大的现实效益。 二、研究内容： 本设计主要通过单片机采集轴加速度传感器和轴陀螺仪对飞行器的姿态进行检测，控制四个微型高速无刷电机带动旋翼旋转，实现飞行器的室内外飞行及地面行走，内容涉及数学建模、自动控制理论、无刷电机驱动、传感器技术等学科领域。完成了四旋翼飞行器数学模型的建立，飞行控制系统的总