小型共轴双翼直升机的无线通信系统研究(3)
关注重点在于其可靠性、适用性，并挖掘2.4GHz无线通信技术的潜力，满足尽可能大范围的通信任务需求。
本次课题主要从通信协议和编程实现的方面阐述，辅以介绍配套的飞行硬件平台选型、实验飞行平台实例。开发所用的软件环境和烧录工具。还有无线通信核心硬件——2.4GHz无线射频收发器CC2500。
各章所包含的内容如下所示：
第一章，绪论。从目前的无人机行业市场分析出本次研究的行业背景和实际意义。简单探究了包括共轴双翼无人机在内的几种气动布局类型的无人机在目前小型无人机行业的情势，以及适合与小型共轴双翼无人机匹配的无线通信方式选择，阐述了本文选择的2.4GHz频段无线通信技术的优势和与本次使用到的硬件的匹配性。最后说明了本次课题的具体研究内容和来源。
第二章，飞行平台选型及介绍。研究本次通信系统设计对所使用的飞行平台硬件性能的要求，以及对该无人机通信系统适用的飞行平台范围进行探讨。并且对本次课题所用来进行实验测试的样本硬件数据进行介绍。
第三章，2.4GHz无线通信技术应用概要。具体分析了在该小型无人机通信系统设计中，2.4GHz无线通信技术相较其他频段无线通信技术的优势和缺点，以及为何最终选择2.4GHz无线通信技术的理由。阐述了定型2.4GHz频段后，此通信技术具体在小型无人机通信系统中的应用。
第四章，开发软件环境/芯片CC2500概要。介绍了本次研究所使用到的开发软件环境和具体使用功能。以及如何对本次通信核心实现芯片CC2500进行利用，充分发掘其功能和发挥其性能。
第五章，通信协议的设计和具体实现。详细阐述了本次课题如何设计和实现通信协议部分，给出具体的飞行控制数据和交互方式、数据包收发规则。如何对控制指令编码、打包，如何在接收端对指令进行解析的规定。
此外还附带介绍了遥控和机载两端无线通信模块CC2500配套附属的寄存器的配置范例。
第吹冰章，结论和展望。是对全文所述的一次总结，已经对可能的进一步研究的展望，探究了本系统完成后的不足，以及可能在未来进行进一步改装的可能，列举的可能的发展方向和道路。举例说明了几个可能实现的新功能和应用。
1.4 课题来源
本次课题来自上海应用技术学院工程创新学院陈岚教授的“小型共轴双翼直升机的设计研究”课题。
2 飞行平台选型及介绍
2.1 选型原则
本次课题针对的是小型无人机，尺寸稍大的无人机通信系统一般还要兼顾多机间互相通讯、超出手动控制范围的自导航和自返航、飞行范围也超出无线指令目视半径。不在本次课题的研究讨论范围之内，手动实时目视操控的小型无人机配合本课题的通信系统，已足够完成绝大部分民用普通任务。处于成本和可操作性的考虑，选用的机型的应有如下原则和具体规格预估：
（1） 共轴双翼布局无人直升机没有传动尾翼，在空间利用效率方面更加优秀。因此包括可能的平衡尾翼在内，机身长度不应超过1m。
（2） 共轴双翼布局下，双旋翼叠放提供无人机所需升力，故相同旋翼半径下，升力较单旋翼布局为强劲，旋翼可选用较小的直径。经简单推测，主旋翼的直径，应当在0.5m左右。副旋翼不超过主旋翼尺寸。
（3） 2.4GHz无线通信技术是发展成熟的廉价民用技术，传输距离一般不超过目视范围。此外本课题的无线通信系统也主要用于目视范围手动指令操作，故本实验无人机所需航程和飞行时长无需过长。燃料及气缸发动机动力配置可以无需考虑，应采用蓄电池与直流电机的动力配置。由此，总体重量也可以进一步缩减到5Kg以内。
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