第四章对本课题采用win 32 API通信模块进行串口通信。对于地面飞控站的程序进行简单介绍。最后是本课题的结论以及致谢、参考文献。

2  无人机飞行控制系统总体结构及通信结构

本章对小型无人机飞行控制系统总体结构进行简单介绍，对串口通信基本理论知识进行阐述，并结合各器件特性进行串口通信的硬件设计，对于底层程序进行介绍。

2.1  小型无人机飞行控制系统总体结构

一个完整的无人机飞行控制系统由地面控制站和无人机机载部分组成。

地面控制站主要负责引导无人机起飞和着陆，接收并保存采集到的无人机飞行姿态、位置、速度等信息，监控和显示其飞行状态和航迹，若需要，地面站可通过通信子系统进行指令控制改变飞行器的飞行状态及任务情况。

飞行控制系统机载部分主要包括飞行控制处理器，提供飞行控制系统与地面控制站之间双向无线数据通信的通信子系统，舵机驱动系统和舵机组，传感器子系统和动力系统[10]。

飞行控制处理器是小型无人机的一个重要组成部分，其主要完成以下两方面功能：一个是无人机在空中飞行时可以按照预定的飞行姿态和航向飞行，保证飞行器的稳定，以及根据地面无线电遥控指令的要求，改变飞行姿态与航迹。另一个就是完成传感器数据采集、导航计算、机上设备控制与管理。

小型无人机组成结构如图 2.1 所示：

2.2  地面控制站说明

GCS(Ground Control Station，地面控制站)作为无人机飞行状态的监控部分起着重要的作用，GCS 可以提供先进的电子地图，并可根据无人机的位置、航向等信息实时自动更新飞行器在地图中的位置；可以通过键盘或者操纵杆进行飞行器控制；提供便于直观显示的飞行状态信息的仪表盘；实现飞行器飞行数据的记录；各种飞行参数越限告警等多项功能。

由于 GCS 地面站作为课题的一个主要研究内容，对所设计的通信系统进行调试，在课题中设计一个简单的、能满足调试需求的地面控制站测试程序。来~自^751论+文.网www.751com.cn/

2.3  通信系统结构

小型无人机的飞行模式大体分为两种，一种是自主飞行，即无人机的飞行均由飞行控制器中的程序完成；另一种是人工控制与自主飞行相结合。

考虑到小型 UAV 的起飞、降落对控制精度、实时性等指标有着更高的要求，完全由飞行控制系统自动完成难度较大，通常起飞和降落采用在视距之内的遥控器手动操作实现。

无人机与地面控制站通信的内容主要包括两类，一类是控制信息，一类是飞行器状态和任务载荷信息。实现无人机与地面控制的无线通信可分为单通信链路和多通信链路两种结构，本课题采用单通信链路结构。