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基于ＶＣ＋＋的无人机飞控地面站软件的开发
宁金星，卢京潮，闰建国
（西ｊｖ．－ｒ业大学自动化学院，陕西西安７１００７２）
摘萎：针对某型无入机飞行监测和控翩的要求。以ＶＣ＋＋可视化语言为开发工具，嵌入ＮＩ控件，设计了一套操作方便．功能强大的飞控地面站软件系统；软件基于模块化设计思想，采用申口通信和以太网两种通信方式，串口通信上，实现了遥测数据的实时显示，数据库存储、故障提示和遥控指令的定时发送等功能；以太网通信上，很好地实现了与导航地面站的接口设计｝经过实际联诃，系统运行良好，通信实时性很高，很好地完成了各部分功能，并具有很好的扩展性。
关键词；元人机＃壤块化设计；飞控地面站；敷据库
ＤｅｓｉｇｎｏｆＳｏｆｔｗａｒｅｆｏｒＵＡＶＦｌｉｇｈｔＣｏｎｔｒｏＩＧｒｏｕｎｄＳｔａｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＶＣ＋＋
ＮｉｎｇＪｉｎｘｉｎｇ，ＬｕＪｉｎｇｃｈａｏ，ＹｅｎＪｉａｎｇｕｏ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００７２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｆｌｉｇｈｔｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｃＯｎｔｒｏｌｏｆＵＡＶ，ｅｍｂｅｄｄｅｄｗｉｔｈＮＩｃｏｎｔｒｏｌｓ，ａｆｌｉｇｈｔｃｏｎｔｒｏｌｇｒｏｕｎｄｓｔａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙｕｓｉｎｇＶＣ＋＋ｌａｎｇｕａｇｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｏｏｌ，ｗｈｉｃｈｗａｓｍｕｈｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌａｎｄｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｔｏｏｐｅｒａｔｅ．ＴｈｅｓｏｆｔｗａｒｅＷａＳｂａｓｅｄｏｎｍｏｄｕｌａｒｉｚｅｄｄｅｓｉｇｎｉｄｅａ，ａｎｄａｄｏｐｔｅｄｓｅｒｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄＥｔｈｅｒｎｅｔ．Ｏｎｓｅｒｆｓｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ｆｕｎｃｔｉｏｎｓｓｕｃｈａｓｒｅａｌｔｉｍｅｄｉｓｐｌａｙｏｆｒｅｍｏｔｅｔｅｓｔｄａｔａ，ｄａｔａｂａｓｅｓｔｏｒａｇｅ，ｆａｕｌｔａｌａｒｍａｎｄｔｉｍｉｎｇｄｅｌｉｖｅｒｙｏｆｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｏｒｄｅｒｓｗｅｒｅｒｅａｌｉｚｅｄ‘ＯｎＥｔｈｅｒ—ｎｅｔ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｉｎｔｅｒｆａｃｅｗｉｔｈｎａｖｉｇａｔｉｏｎｇｒｏｕｎｄｓｔａｔｉｏｎＷａＳｗｅｌｌｒｅａｌｉｚｅｄ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｗｏｒｋｓｗｅｌｌａｎｄｔｈｅｃｏｍｍｕ—ｎｉｃａｔｉｏｎｉｓｏｆｐｅｒｆｅｃｔｒｅａｌ—ｔｉｍｅｐｒｏｐｅｒｔｙ．ＴｈｅｔａｓｋｏｆｔｈｅＵＡＶｇｒｏｕｎｄｓｔａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓ［ｕｌｆｉｌｌｅｄｗｉｔｈｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎａｎｄｉｔａｌｓｏｈａｓｇｏｏｄｅｘ－ｐａｎｓｉｂｉｌｉｔｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＵＡＶｔｍｏｄｕｌａｒｉｚｅｄｄｅｓｉｇｎｆｆｌｉｇｈｔｃｏｎｔｒｏｌｇｒｏｕｎｄｓｔａｔｉｏｎ；ｄａｔａｂａｓｅ
０引言
无人机（简称ＵＡＶ）是一种动力驱使、可控制、能携带多种任务设备、执行多种任务，并能重复使用的无人驾驶航空器。地面站是整个无人机系统的“神经中枢”，它控制系统各项功能的成功实现。
常见的地面站由飞控地面站，导航地面站和无线链路三部分组成，其中飞控地面站是３个分系统的核心，它借助无线链路实时采集遥测数据、定时发送遥控指令以及向导航地面站实时发送无人机飞行数据，结构框图如图１所示。可见一个设计合理的飞控地面站对整个系统是非常重要的。
图１地面站系统结构
收蔫日期：２００８—０７—２２；修回日期：２００８—０８—３０。
作者简介：宁金星（１９８３一），男，山西人，顽士研究生．主要从事导航、制导与控制方向的研究。
卢京潮（１９５６一），男。山西人．硕士生导师，主要从事数据处理、智能’控制，飞行控制雄仿真等方向的研究。
中华测控网
ｃｈｉｎａｍｃａ．ｃｏｍ
ＶＣ＋＋是一种可视化的编程语言．通过嵌入ＮＩ控件，ＡｅｔｉｖｅＸ控件或者调用ＤＬＬ动态链接库，程序员就可以编写出界面友好、功能强大的包括通讯、数据库应用等各种应用程序的软件，尤其是ＶＣ＋＋的基于事件触发的程序运行机制特别适合应用于测控软件的设计［１］。在开发飞控地面站软件的过程中，作者应用ＶＣ＋＋设计了完备的显示和操作界面，并给出了相应的应用程序关键代码。
ｌ软件总体设计
１．１任务设计
地面飞控站的主要任务是实时采集分析遥测数据、定时发送遥控指令以及向地面导航站实时发送飞机位置数据血］。具体设计如下：首先，由于地面飞控站与自动驾驶仪之问的无线电通信接口协议是ＲＳ２３２，所以设计用串Ｈ通信来实现它们之间的通信任务。每个串口既能发送数据又能接收数据，是一个全双工的通信工作方式，正好能同时实现遥测数据接收和遥控指令发送两部分功能。
然后，对于飞控地面站和导航地面站之间的通信．为了有很高的可靠性和很强的实时性，选用面向连接的流方式即ＴＣＰ／ＩＰ协议的网络通信方式。
１．２界面设计
鉴于飞控地面站的主要任务。我们将界面设计分为遥控发送界面、遥测接收界面和与导航地面站的接口界面。软件界面组成结构如图２所示。
（１）遥控发送界面：包括飞行操作，载荷控制和数据注人界面等。飞行操作完成对无人机的飞行状态控制，包括左盘、
右盘等飞行控制指令。载荷控制实现对有效任务载荷的控制． 万方数据