《電子技術應用》
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基于STM32微控制器的无人艇测控装置设计
2022年电子技术应用第9期
叶 楠1，王 祥2，刘怀芝1
1.中船重工鹏力(南京)大气海洋信息系统有限公司，江苏 南京210000； 2.中国船舶重工集团南京鹏力科技集团有限公司，江苏 南京210000
摘要： 无人艇的核心是其内部进行信息采集与设备控制的综合测控装置，其功能与性能的优劣将直接影响到无人艇的稳定性与智能程度。所设计的无人艇测控装置以高性能的ARM Cortex-M4内核的STM32F407ZET6微控制器为核心，扩展了外围接口电路，实现各传感通信设备的高效集成；以?滋C/OS-II实时操作系统为嵌入式软件平台，高效完成了数据采集、信息交互、数据存储、电机控制、自主航行、状态监测等各类任务。经测试，该装置通过无线传输设备与岸基上位机系统进行通信，可有效完成无人艇航行过程中的信息采集、处理、运动控制与数据交互等多种任务，在无人水面航行器领域具有广泛的应用价值。
中圖分類號： TP273
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222532
中文引用格式： 葉楠，王祥，劉懷芝. 基于STM32微控制器的無人艇測控裝置設計[J].電子技術應用，2022，48(9)：131-135，144.
英文引用格式： Ye Nan，Wang Xiang，Liu Huaizhi. Design of communication and navigation control system for unmanned boat based on STM32 microcontroller[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(9)：131-135，144.
Design of communication and navigation control system for unmanned boat based on STM32 microcontroller
Ye Nan1，Wang Xiang2，Liu Huaizhi1
1.CSIC PRIDE(NanJing) Atmospheric and Oceanic Information System Co.，Ltd.，Nanjing 210000，China； 2.CSIC Nanjing Pengli Technology Group Co.，Ltd.，Nanjing 210000，China
Abstract： The core of the unmanned boat is its internal integrated measurement and control device for information collection and equipment control. The quality of their functions and performance will directly affect the stability and intelligent level of the unmanned ships. The unmanned boat measurement and control device designed in this paper takes the high-performance STM32F407ZET6 microcontroller of ARM Cortex-M4 as the core, and expands the external interface circuit to realize the efficient integration of various sensor communication devices. The ?滋C/OS-II real-time embedded software platform is used in this system for tasks of efficient data collection, information exchange, data storage, motor control, autonomous navigation, status monitroing etc. After testing, the device communicates with the shore-based host computer system through wireless transmission equipment. It can effectively complete various tasks such as information collection, processing, motion control and data interaction in the course of unmanned boat navigation, and has a wide range of application values in the field of unmanned surface vehicles.
Key words : unmanned ship；Cortex-M4；information exchange；autonomous navigation

0 引言

    無人艇作為一種無人化水上平臺，軍事上可以擴大現(xiàn)有作戰(zhàn)能力，具有查打功能、可根據(jù)任務進行配置的智能無人艇，能夠以較低成本迅速彌補我軍在非對稱作戰(zhàn)體系中的不足，對提高海上作戰(zhàn)能力具有重大意義[1-3]。民用方面，無人艇在海洋、大型湖泊等復雜危險海況下的巡邏、監(jiān)測、災害預警與救災等方面有重要的應用價值。隨著無人智能航行技術的發(fā)展，可在水面水下不同環(huán)境下航行的智能無人艇成為主流的發(fā)展趨勢，其通信鏈路的暢通、導航定位的精準、控制命令的正確都關系到水面水下航行無人艇的航行安全，是航行的最基本條件[4-6]。因此無人艇的綜合測控裝置功能和性能是檢驗無人艇智能化水平的最重要指標之一。

    目前小型無人航行器的測控裝置多由國外公司如Hydroid或藍鰭公司長期不斷開發(fā)和完善，形成了技術壟斷。從我國目前已有的技術與產(chǎn)品看，無人航行器專用的測控裝置還處于初期階段，產(chǎn)品應用領域和技術程度還未成熟，與軍民實際需求仍有不小的差距，具有較大的發(fā)展空間。

    本文設計了一種基于STM32微控制器的無人艇測控裝置，可實現(xiàn)無人艇航行過程中各類信息的采集、處理、運動控制和數(shù)據(jù)共享，經(jīng)測試，該裝置功能多樣、穩(wěn)定性高、智能化水平高，在無人水面航行器領域具有廣泛的應用價值。




本文詳細內(nèi)容請下載：http://m.ihrv.cn/resource/share/2000004937。




作者信息：

葉  楠1，王  祥2，劉懷芝1

(1.中船重工鵬力(南京)大氣海洋信息系統(tǒng)有限公司，江蘇 南京210000；

2.中國船舶重工集團南京鵬力科技集團有限公司，江蘇 南京210000)




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