無人機動態(tài)信號高質量采集模塊及處理調理模塊設計及實現(xiàn)

嚴敏

摘 要： 研究無人機動態(tài)信號高質量采集模塊及處理調理模塊設計及實現(xiàn)問題。無人機系統(tǒng)設計中，確保提取系統(tǒng)動態(tài)信號的質量與穩(wěn)定性，不僅可以確保無人機飛行控制安全，也可確保提升無人機信號采集與調度效益安全，發(fā)揮積極影響。優(yōu)化設計了無人機動態(tài)信號高質量采集模塊及處理調理模塊，以便可以實現(xiàn)無人機動態(tài)信號高質量采集與處理調理。結果證實，在無人機系統(tǒng)設計中，優(yōu)化設計無人機動態(tài)信號高質量采集模塊及處理調理模塊，可提升12.0%的無人機動態(tài)信號采集質量，同時，也可提升8.0%的無人機動態(tài)信號處理調理速度。

關鍵詞： 高質量信號采集模塊； 動態(tài)信號提取； 無人機； 處理調理模塊

中圖分類號： TN911?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2016）22?0056?0

0 引 言

無人機在飛行的過程中，要想采集高質量的動態(tài)信號，不是一件易事。由于在無人機飛行過程中存在大量異常振動環(huán)境，采集的動態(tài)信號數(shù)據也會隨著飛行環(huán)境變化而出現(xiàn)隨機性改變， 降低了動態(tài)信號數(shù)據關聯(lián)性。并且在無人機動態(tài)信號處理過程中，由于采集模塊數(shù)據失真，也會導致最終處理調理模塊反饋失常，降低無人機分析穩(wěn)定性。本文基于無人機高質量信號采集及處理調理模塊進行分析，優(yōu)化設計實現(xiàn)無人機動態(tài)信號高質量采集模塊及處理調理模塊。

1 無人機技術

可以通過采取計算機系統(tǒng)編程的手段，來實現(xiàn)對無人機行駛方向、飛行啟停以及飛行速度的自動化控制，確保無人機在無需人工干預的情況下，可以正常運行。無人機實現(xiàn)中，集環(huán)境感知技術、規(guī)劃決策技術于一體，并且實現(xiàn)了無人機自動飛行控制，也是一項由多項技術綜合實現(xiàn)的過程[1?3]。無人機中，要想采集高質量動態(tài)信息，不僅需要集中運用計算機技術、傳感技術、信息技術以及通信導航技術，同時也需要運用人工智能技術。隨著當前智能化技術的發(fā)展，在無人機設計中，提升無人機動態(tài)信息采集處理效率，有助于確保無人機高速穩(wěn)定運行[4]；無人機可以預先按照設定好的模式飛行，無需人為干預管理，無人機就可在特定環(huán)境內自動化飛行運作。

2 需求分析

無人機動態(tài)信號采集與處理，是控制無人機穩(wěn)定運行的關鍵[5]。在無人機飛行過程中存在大量異常振動環(huán)境，利用傳統(tǒng)的系統(tǒng)信號采集模塊進行動態(tài)振動信號采集，受到多信號屬性糾纏的影響，降低了無人機動態(tài)信號采集的準確性[6?9]。優(yōu)化設計無人機信號采集模塊，能夠極大地提高采集的準確性。設計無人機動態(tài)信號高質量采集模塊及處理調理模塊，可以選擇通用性強、成本低的STC89C52單片機，作為本次無人機動態(tài)信號采集模塊中的控制平臺，并且通過具體的細化無人機系統(tǒng)設計要求，結合現(xiàn)代化動態(tài)信息采集傳感器技術、無人機飛行電機控制的相關技術知識，優(yōu)化實現(xiàn)無人機動態(tài)信號高質量采集及處理調理功能，以便可以達到設計目標需求。

3 優(yōu)化設計實現(xiàn)無人機動態(tài)信號高質量采集模

塊及處理調理模塊

3.1 總體設計結構

在本次無人機系統(tǒng)設計中，系統(tǒng)主要包括STC89C52單片機、信號采集終端、信號處理板模塊、信號調理模塊以及傳感器信號放大與A/D轉換模塊、顯示譯碼驅動模塊以及LED數(shù)碼管顯示模塊，其設計總體結構如圖1所示。

STC89C52單片機作為主控制器。這是由于在無人機的內部，還裝有一些減速齒輪組設備，因此在系統(tǒng)動態(tài)信號處理中，并不需去單獨考慮飛行調速的問題，可以直接采用L298N作為控制電機驅動的芯片，其具有操作方便、穩(wěn)定性好等優(yōu)點[10]。同時，用光敏電阻作為動態(tài)信息采集器，采光敏電阻的阻值，能夠跟隨無人機飛行過程中周圍環(huán)境光線變化而產生相應的變化，這樣就在無人機處理調理模塊中，與單片機以及動態(tài)信息采集傳感器組成有反饋的系統(tǒng)結構。

3.2 高質量采集模塊設計

無人機動態(tài)信號高質量采集模塊設計中，是通過傳感器采集信號向單片機提供信息，合理地布局傳感器特別重要。本次傳感器采取M型布局。M型布局最適合檢測多彎道的軌跡[11]，能使在相同數(shù)量的傳感器下，獲得更多的數(shù)據，其設計電路如圖2所示。

3.3 處理調理模塊設計

在無人機動態(tài)信號處理調理模塊設計中，通過系統(tǒng)接收動態(tài)信號，并高速及時發(fā)揮處理調理結果。具體處理流程如圖3所示。

3.4 軟件代碼實現(xiàn)

在無人機動態(tài)信號高質量采集模塊及處理調理模塊設計中，中斷動態(tài)信號高質量采集部分代碼設計如下：

進行無人機飛行模擬，得出飛行動態(tài)信息采集處理結果如圖4所示。優(yōu)化設計無人機動態(tài)信號高質量采集模塊及處理調理模塊，可以有效控制無人機飛行中的姿態(tài)，確保無人機在飛行中的穩(wěn)定性。

4 分析優(yōu)化設計中的應用效益

本次無人機設計中，應用LED 89C52無人機動態(tài)信號采集以及處理調理模塊，增強了無人機動態(tài)信息檢測精度，提高了無人機信號檢測動態(tài)性能，可準確獲取無人機中動態(tài)信號，完成信號的有效處理，具有較高的準確率。該設計在未來應用前景廣闊。在無人機系統(tǒng)設計中，優(yōu)化設計無人機動態(tài)信號高質量采集模塊及處理調理模塊，可提升12.0%的無人機動態(tài)信號采集質量，同時，也可提升8.0%的無人機動態(tài)信號處理調理速度。

5 結 論

綜上所述，優(yōu)化設計的無人機動態(tài)信號高質量采集模塊及處理調理模塊，基于支持本體提純無人機動態(tài)號，確保了動態(tài)信號高質量采集實時性。不僅提高無人機動態(tài)信號挖掘的及時性與準確性，還可在提純無人機動態(tài)信號，降低信號處理調理誤差，確保無人機穩(wěn)定運行方面，發(fā)揮積極影響，可以在實踐中推廣該設計方法。

參考文獻

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