基于ARM的無人搜救機

王云龍 夏繼強

摘要

飛行器自發明以來，無論是在軍事領域還是在人民的生活出行上都扮演著重要的角色。近年來，隨著微型處理器的發展，一些基于ARM芯片的小型無人機也開始得到迅速發展，這種小型的無人機由于體積小便于攜帶，所以在一些災區的救援以及人員的搜尋上發揮著巨大的作用。

【關鍵詞】ARM無人機 救援 搜尋

1研究背景

在一些地方狹小，大型機械以及人員無法快速抵達的地方，無人機可以代替人們完成救援物資的運輸以及失蹤人員的搜尋，而基于ARM芯片的無人機由于其是開源的其可擴展性相對于其他的無人機更高，可以根據不同的救援需求可搭載不同的功能模塊，如可以在ARM無人機上掛載攝像頭模塊進行災害發生的前期災情探查等。

2設計原理

2.1設計思路

本設計使用STM32F407作為飛行器的主控芯片，通過集成陀螺儀，加速度計以及磁力計的MPU9250作為飛行器姿態檢測，使用好盈無刷電調以及無刷電機作為動力輸出，3S航模鋰電池作為飛行能源的供應，富斯遙控器作為飛行控制，而STM32F407擁有豐富的外部資源如CAN總線接口，spi接口IIC接口和網絡接口以及眾多的引腳，可以為不同的需求掛載不同的功能模塊，

2.2設計說明

在經過上面的描述后下面對設計作品做一個詳細的制作說明。

關于主控與整體結構：

主控采用主頻達到168M的STM32F407ZET6，并具有帶有DSP和FPU（Float Point Unit浮點運算單元）指令。高達l MB的閃存（Flash），增加了以太網MAC和各種外設的接口，滿足各種救援設備的搭載。四軸采用的是九軸的運動傳感器MPU9250，內部集成了陀螺儀，加速度計以及電子羅盤，其對飛行器的姿態采集與解算如圖3。

使用F450其體積大重量輕使得整個飛行器的載重量得到提升在救援時可以載重更多的救援物資，使用三軸云臺可以使搭載的設備360度旋轉，在進行救援任務的時候可以無死角的進行觀察與搜尋。富斯的九通道遙控器可以完全控制四軸飛行和其搭載的設備。

3創新特色

本設計采用大容量的STM32F407由于其豐富的外設管腳可以在四周的云臺上搭載各種救援搜尋設備，而三軸的云臺也為這些設備提供了360度的搜尋角度，并且大容量的航模電池也為無人機的續航提供了保障，無刷電機以及60A的電調也為四周的負載提供了保障，由于主控的豐富外設接口解決了傳統的無人救援機只能完成一個功能的缺點。為在不同的就與那環境下的使用提供保障。

4應用前景

我們可以想象一下在未來，當某個地方發生了災害之后，而進行救援的部隊又不能及時的進入災區進行了解情況，這個時候可以使用ARM無人機搭載全地形掃面儀進入災區進行災情的探查為救援部隊的進入提供快捷的路徑。

在災害發生后大型機械無法抵達的地方災區人民需要救援物資的時候可以使用此款無人機進行物資的輸送，相對于傳統的無人機可以運送更多的物資，并且在失蹤人員的搜尋上可以搭載紅外熱成像儀來進行搜尋，當搜到人之后發送定位，以便救援的快速有效進行。

參考文獻

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