用于橋梁病害檢測的無人機(jī)地面站設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

陳鍇，羅文廣

摘? 要：無人機(jī)地面站作為無人機(jī)控制系統(tǒng)中至關(guān)重要的一部分，其主要功能為無人機(jī)飛行控制以及任務(wù)管理.設(shè)計(jì)專用無人機(jī)地面站，提高對(duì)于任務(wù)的適應(yīng)度，是推廣應(yīng)用無人機(jī)的一大有效舉措.本文基于實(shí)際需求，設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)了用于橋梁病害檢測的專用無人機(jī)地面站，該地面站具備無人機(jī)飛行監(jiān)控、快捷控制、飛行任務(wù)規(guī)劃、飛行路徑以及航跡顯示等功能，其基于Visual Studio 2019軟件開發(fā)，主框架采用C#編寫，電子地圖采用Google map（Gmap）以及Google Earth二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)協(xié)議采用MAVlink協(xié)議.通過實(shí)機(jī)測試，地面站軟件各個(gè)功能模塊工作良好，能夠高效地完成既定任務(wù)，可以達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo).

關(guān)鍵詞：無人機(jī);地面站;航線規(guī)劃;橋梁病害檢測;軟件開發(fā)

中圖分類號(hào)：U445.7;V279.2;V249.122? ? ? ? ? DOI：10.16375/j.cnki.cn45-1395/t.2021.04.006

0? ? 引言

隨著無人機(jī)技術(shù)日益成熟[1]，無人機(jī)在許多領(lǐng)域得以應(yīng)用，如影視拍攝、植保、地理遙感等.多元化的任務(wù)需求推動(dòng)著無人機(jī)相關(guān)技術(shù)的突破，如更長的續(xù)航時(shí)間、更大的任務(wù)載荷、更強(qiáng)的通信能力、多機(jī)協(xié)同作業(yè)等[2-3].無人機(jī)控制系統(tǒng)分為兩個(gè)部分：無人機(jī)飛控以及無人機(jī)地面站.無人機(jī)飛控負(fù)責(zé)控制無人機(jī)在空中飛行的姿態(tài)，解析來自地面站的控制信號(hào)，執(zhí)行相應(yīng)任務(wù);無人機(jī)地面站在整個(gè)無人機(jī)系統(tǒng)中，其地位及職能類似于人的大腦[4].因此，無人機(jī)地面站必須具備接受、發(fā)送、解析飛行數(shù)據(jù)包，顯示、存儲(chǔ)飛行數(shù)據(jù)，以及電子地圖、實(shí)時(shí)定位顯示、航跡顯示等功能;同時(shí)提供人機(jī)交互功能，通過接受操作人員指令，從而控制無人機(jī)的飛行狀態(tài)以及任務(wù)狀態(tài)[5].一個(gè)功能完善、機(jī)構(gòu)合理的無人機(jī)地面站是無人機(jī)安全飛行、成功執(zhí)行任務(wù)的有力保障.

目前國內(nèi)外對(duì)無人機(jī)地面站的研究開發(fā)多趨向于通用型無人機(jī)地面站.比較著名的通用型地面站包括國外的Mission Planner、QG地面站，國內(nèi)的大疆、飛魚地面站等.通用型地面站可以滿足多數(shù)日常飛行任務(wù)，但面對(duì)特殊任務(wù)時(shí)，通用型地面站就顯得“力不從心”.國內(nèi)不少高等院校開發(fā)了專用型地面站：石秀[6]設(shè)計(jì)了用于檢測高速公路違章的專用無人機(jī)地面站;任旭東[7]設(shè)計(jì)了用于城市道路巡檢的專用無人機(jī)地面站;蔡偉杰[8]開發(fā)了應(yīng)用于無人機(jī)植保的專用地面站.目前面向橋梁病害檢測的專用無人機(jī)地面站的研究很少，因此，有必要設(shè)計(jì)一款專用無人機(jī)地面站，提升無人機(jī)橋梁病害檢測的自動(dòng)化水平.

地面站軟件采用.NET Framwork框架，基于微軟Visual Studio 2019平臺(tái)，使用C#語言開發(fā).軟件窗體采用WinForm窗體模型，電子地圖使用Google map以及Google Earth二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)協(xié)議采用MAVlink協(xié)議，導(dǎo)航模塊采用自動(dòng)規(guī)劃與手動(dòng)規(guī)劃相結(jié)合的模式，最大限度滿足任務(wù)需求.

在實(shí)現(xiàn)階段，自頂向下，采用模塊化思想，將地面站諸多功能凝聚為一個(gè)主界面與4大功能模塊.各個(gè)模塊間不會(huì)相互影響，有著很強(qiáng)的獨(dú)立性，給后續(xù)的優(yōu)化升級(jí)、日常維護(hù)、功能替換帶來了 便利.

1? ? 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

無人機(jī)與地面站之間采用無線信道連接.首先，考慮到信道帶寬有限，且需要保障控制信號(hào)以及回傳信號(hào)的傳輸，通信鏈路無法保證高清圖像信號(hào)的實(shí)時(shí)無損傳輸;其次，傳輸高清圖像信號(hào)需要消耗大量電力，中小型無人機(jī)電池容量有限，開啟圖像傳輸后將大大減小無人機(jī)的續(xù)航里程.因此，無人機(jī)地面站不集成橋梁病害檢測系統(tǒng)，而采用離線檢測的方式，即由無人機(jī)采集高清圖像信息，存儲(chǔ)于sd卡中，由病害識(shí)別圖像軟件進(jìn)行處理，形成檢測報(bào)告.

無人機(jī)地面站軟件系統(tǒng)總體功能模塊如圖1所示.將地面站設(shè)計(jì)為通信模塊、信息顯示模塊、任務(wù)規(guī)劃模塊、快捷控制模塊等必要的功能模塊[9].

1.1? ?通信模塊

該模塊具備以下2個(gè)功能：

1）通信控制.控制串口的開啟與關(guān)閉，設(shè)置串口編號(hào)以及波特率等串口相關(guān)參數(shù).

2）信息處理.無人機(jī)與地面站之間相互通信的載體是若干個(gè)數(shù)據(jù)包，而信息處理功能則需要按MAVlink協(xié)議處理這些數(shù)據(jù)包.由無人機(jī)發(fā)送至地面站的下行數(shù)據(jù)包，需要將其解析后，提取相關(guān)數(shù)據(jù).由地面站送至無人機(jī)的上行數(shù)據(jù)包，包含控制信號(hào)以及任務(wù)信息，需要經(jīng)過本模塊的打包，再送至無線電臺(tái)發(fā)射.

1.2? ?信息顯示模塊

該模塊具備以下3個(gè)功能：

1）飛行數(shù)據(jù)顯示.使用數(shù)字就能令操作人員直觀理解其含義的飛行數(shù)據(jù)將在此部分顯示.諸如無人機(jī)電池電壓（電池余量）、飛行速度、飛行高度等數(shù)據(jù)，使用“文本+數(shù)字”的方式進(jìn)行顯示，操作人員能很快理解，并掌握該數(shù)據(jù)的作用.

2）飛行姿態(tài)顯示.與可以使用“文本+數(shù)字”顯示的飛行數(shù)據(jù)不同，用來描述無人機(jī)姿態(tài)的橫滾角、俯仰角2個(gè)數(shù)據(jù)帶有空間屬性，僅僅使用數(shù)字顯示無法達(dá)到預(yù)想效果，因此，使用虛擬地平儀顯示無人機(jī)的實(shí)時(shí)飛行姿態(tài)，以達(dá)到清晰、直觀的? ? ?效果.

3）報(bào)警信息顯示.為保證飛行安全，在下達(dá)解鎖命令后，電機(jī)并不會(huì)直接開始轉(zhuǎn)動(dòng)，而是先運(yùn)行自檢程序，檢查羅盤、GPS、陀螺儀等內(nèi)置設(shè)備是否正常，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，將發(fā)出警告信息，提示操作人員及時(shí)調(diào)整，避免出現(xiàn)危險(xiǎn).在飛行過程中，當(dāng)出現(xiàn)電池電量過低、定位信號(hào)弱等情況時(shí)，也將發(fā)出警告信息，警示操作人員.

1.3? ?任務(wù)規(guī)劃模塊

任務(wù)規(guī)劃模塊最主要的功能是規(guī)劃飛行航線，根據(jù)任務(wù)地圖、任務(wù)需求以及各種約束條件，規(guī)劃一條滿足需求的最優(yōu)或次優(yōu)航線.航線規(guī)劃功能離不開航線規(guī)劃算法.本地面站需要控制無人機(jī)檢測橋梁病害，需求比較特殊，現(xiàn)有的航線規(guī)劃算法無法達(dá)到要求，因此，針對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及橋梁病害的發(fā)生趨勢設(shè)計(jì)了一種新的全覆蓋路徑規(guī)劃算法[10]，并將其嵌入任務(wù)規(guī)劃模塊中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)任務(wù)規(guī)劃.電子地圖采用集成的地圖接口實(shí)現(xiàn)，可以調(diào)用各大廠商的電子地圖，通過鼠標(biāo)實(shí)現(xiàn)電子地圖的放大、縮小、拖動(dòng)、添加航點(diǎn)等功能.在加載完成的地圖上，創(chuàng)建新的圖層，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)位置的實(shí)時(shí)顯示以及航跡顯示.

1.4? ?控制模塊

該模塊用于替代遙控器的部分作用，減輕操作人員工作量.在實(shí)際任務(wù)中，無人機(jī)需要執(zhí)行多架次的任務(wù)，頻繁地起飛、降落等重復(fù)操作大大增加了操作人員的工作量.將諸如起飛、降落、返航、開始執(zhí)行任務(wù)等常規(guī)操作通過綁定按鈕的方式，實(shí)現(xiàn)一鍵操作，簡化過程，提高了效率.

地面站軟件中數(shù)據(jù)流動(dòng)如圖2所示，描述了地面站中數(shù)據(jù)流通的過程.地面站中的數(shù)據(jù)包括兩部分，一部分來自無人機(jī)，另一部分來自任務(wù)規(guī)劃模塊.無人機(jī)數(shù)據(jù)由通信模塊接收，經(jīng)過MAVlink協(xié)議解析，將飛行數(shù)據(jù)、姿態(tài)數(shù)據(jù)、告警信息送往顯示模塊;無人機(jī)位置信息同時(shí)送往電子地圖部分，在電子地圖上顯示無人機(jī)實(shí)時(shí)位置以及航跡.任務(wù)規(guī)劃模塊根據(jù)任務(wù)地圖以及任務(wù)需要來規(guī)劃無人機(jī)航線，將航線信息送往電子地圖模塊，由操作人員進(jìn)行微調(diào)后，將航線交由通信模塊打包上傳至無人機(jī)中.控制模塊發(fā)出的快捷指令、參數(shù)調(diào)整指令經(jīng)過通信模塊發(fā)送至無人機(jī)中.

2? ? 地面站軟件實(shí)行

地面站軟件工作流程如圖3所示，自頂向下分別設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)無人機(jī)地面站主界面、通信模塊、信息顯示模塊、任務(wù)規(guī)劃模塊以及快捷控制模塊.

2.1? ? 主界面設(shè)計(jì)

主界面負(fù)責(zé)人機(jī)交互，因此，設(shè)計(jì)時(shí)要兼顧功能性以及人機(jī)功效.主界面是一個(gè)容器，包含了其他幾個(gè)功能模塊，在設(shè)計(jì)時(shí)，需要合理安排布局.采用WinFrom窗體應(yīng)用開發(fā)時(shí)，通過向主窗口中添加若干個(gè)Panel控件實(shí)現(xiàn)區(qū)域分割.在每一個(gè)Panel空間中，可以根據(jù)需要引入相應(yīng)控件，如Button控件實(shí)現(xiàn)按鈕控制、Textbox控件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示、TabLayoutPanel控件實(shí)行菜單欄功能等.通過向Panel控件中添加HUD（虛擬儀表）、電子地圖顯示等功能后，地面站功能趨于完善.主界面實(shí)際效果圖如圖4所示.

2.2? ?通信模塊設(shè)計(jì)

通信模塊具備串口控制以及數(shù)據(jù)包處理兩大功能，是連接無人機(jī)與地面站的橋梁.無人機(jī)將飛行數(shù)據(jù)包發(fā)送給無人機(jī)地面站，地面站通過數(shù)據(jù)處理解析飛行數(shù)據(jù)，將其實(shí)時(shí)顯示于主界面上;同時(shí)地面站通過數(shù)據(jù)處理將控制信號(hào)打包上傳，實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)的控制.

1）數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理功能需要使用MAVlink協(xié)議來解析地面站收到的飛行信息數(shù)據(jù)包，打包地面站需要發(fā)送的控制指令以及任務(wù)信息等.在工程中，MAVlink協(xié)議以一個(gè)獨(dú)立類庫的形態(tài)存在，可以調(diào)用提供的接口完成數(shù)據(jù)解析及打包工作.

地面站啟動(dòng)連接后，將創(chuàng)建一個(gè)串口鏈接Connect（），其中一個(gè)重要功能就是啟動(dòng)串口讀寫線程SerialReaderthead.Start（），SerialReader（）函數(shù)將會(huì)從串口的接受緩存區(qū)讀取數(shù)據(jù)流，并將其填充到MAVlink協(xié)議提供的接口中.MAVLinkMessage ReadPacket（）函數(shù)將會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行解析，將截取的數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)在message中，后續(xù)根據(jù)不同的MSG，使用相應(yīng)的解析方法獲得數(shù)據(jù).

2）串口控制

Connect_button_Click函數(shù)根據(jù)鼠標(biāo)點(diǎn)擊激活，當(dāng)鼠標(biāo)單擊連接按鈕時(shí)，將調(diào)用該函數(shù)進(jìn)行串口相關(guān)操作.函數(shù)將從2個(gè)Combox控件中獲取所需要的端口號(hào)以及波特率. isconnect屬性在MAVlinkInterface類庫中進(jìn)行定義，屬于MAVlink協(xié)議的一部分，用于標(biāo)示地面站是否與無人機(jī)飛控完成連接.第一次打開時(shí)，默認(rèn)isconnect屬性為false，即無人機(jī)飛控為離線狀態(tài).當(dāng)單擊事件發(fā)生后，isconnect屬性變?yōu)閠ure，執(zhí)行Start（）函數(shù)，開始后續(xù)進(jìn)程，連接無人機(jī)飛控.再次單擊后，isconnect屬性由true變?yōu)閒alse，關(guān)閉串口，結(jié)束連接.

3）無線傳輸

無線信道由3DR數(shù)傳電臺(tái)搭建、3DR數(shù)傳電臺(tái)兼容多種主流無人機(jī)飛控，傳輸距離遠(yuǎn)、信號(hào)穩(wěn)定，重量輕、功耗小，是無人機(jī)數(shù)傳中的主流選擇.

4）通信模塊具體工作流程

地面站連接無人機(jī)飛控過程中，串口控制功能最先開始工作，根據(jù)設(shè)定的串口參數(shù)，打開串口，連接無人機(jī).無人機(jī)通過3DR數(shù)傳向地面站發(fā)送心跳包（一種數(shù)據(jù)包，用于檢測連接狀況），數(shù)傳接收端接收心跳包后，將其寫入串口緩存區(qū)，由數(shù)據(jù)處理功能進(jìn)行讀取和解析，連接成功后，后續(xù)飛行數(shù)據(jù)包會(huì)源源不斷地由無人機(jī)發(fā)送至地面站;需要向無人機(jī)發(fā)送控制信號(hào)時(shí)，由數(shù)據(jù)處理功能打包相應(yīng)控制數(shù)據(jù)包，寫入串口緩存區(qū)，通過串口后由數(shù)傳發(fā)送.

2.3? ?信息顯示模塊

信息顯示模塊是地面站與操作人員進(jìn)行信息交互的窗口.數(shù)據(jù)顯示模塊的實(shí)現(xiàn)不僅需要數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確顯示，還需要頁面簡潔明了、窗口布局合理，充分考慮到人機(jī)功效以提高舒適度.需要顯示的信息分為無人機(jī)飛行數(shù)據(jù)、無人機(jī)姿態(tài)信息以及告警信息3部分.

飛行數(shù)據(jù)顯示將采用文本與數(shù)字混合的方式進(jìn)行，重要飛行數(shù)據(jù)顯示區(qū)域位于主界面的左上角，與HUD虛擬儀表、報(bào)警信息顯示框共同組成無人機(jī)飛行狀態(tài)監(jiān)控區(qū)域，參考圖5.飛行數(shù)據(jù)采用“名稱+數(shù)值”的方式顯示，“名稱”直接顯示，而“數(shù)值”通過解析飛行數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)，通過ToString（ ）將其轉(zhuǎn)化為字符串后顯示.

虛擬儀表采用函數(shù)直接繪制，根據(jù)需要分別繪制地面線、俯仰刻度線、橫滾刻度線、側(cè)傾指示器（地平線中間的小三角）、刻度值、圓角控件等元素，繪制完成經(jīng)過位置調(diào)整，最終結(jié)果如圖5（a）所示.虛擬儀表需要驅(qū)動(dòng)函數(shù)才能正確顯示無人機(jī)的姿態(tài)信息.驅(qū)動(dòng)函數(shù)從飛行數(shù)據(jù)中摘取其所需的俯仰角、橫滾角、偏航角、側(cè)傾角等數(shù)據(jù)后，通過換算調(diào)整顯示內(nèi)容，展現(xiàn)無人機(jī)實(shí)時(shí)飛行姿態(tài).

告警信息將顯示于虛擬儀表下方的信息框中，通過文本形式以及語音播報(bào)結(jié)合的方式，起到足夠的警示效果，促使操作人員及時(shí)處理，保障飛行安全.

2.4? ?任務(wù)規(guī)劃模塊

任務(wù)規(guī)劃模塊主要功能為自動(dòng)規(guī)劃任務(wù)航線，并在電子地圖上標(biāo)示出航點(diǎn)、航線位置.將任務(wù)地圖導(dǎo)入地面站中，通過航線規(guī)劃算法自動(dòng)生成航線，操作人員微調(diào)后，上傳至無人機(jī)的飛控中，無人機(jī)根據(jù)此航線飛行，完成相應(yīng)任務(wù).工作流程如圖6所示.

使用無人機(jī)檢測橋梁病害需要規(guī)劃三維全覆蓋航線，現(xiàn)有的自動(dòng)規(guī)劃算法無法滿足任務(wù)需求，因此，針對(duì)橋梁病害檢測任務(wù)開發(fā)一款專業(yè)航線規(guī)劃程序，該程序能根據(jù)三維橋梁地圖以及任務(wù)需求，自動(dòng)規(guī)劃一條無人機(jī)航線，并且生成航點(diǎn)文件.規(guī)劃效果如圖7所示，將該程序嵌入任務(wù)規(guī)劃模塊中，成為該模塊中的一個(gè)功能組件，實(shí)現(xiàn)航線規(guī)劃、任務(wù)管理一體化，大大提高了地面站的工作 性能.

1）規(guī)劃算法簡介

根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用柵格法設(shè)計(jì)基于混合策略的全覆蓋路徑規(guī)劃算法，由綜合運(yùn)動(dòng)函數(shù)、運(yùn)動(dòng)優(yōu)先級(jí)策略及死區(qū)逃離策略3部分組成.綜合運(yùn)動(dòng)函數(shù)根據(jù)柵格代價(jià)情況區(qū)分障礙物、未覆蓋區(qū)域以及已覆蓋區(qū)域，規(guī)劃初始路徑;運(yùn)動(dòng)優(yōu)先級(jí)策略根據(jù)“左優(yōu)先，下優(yōu)先，直優(yōu)先”策略優(yōu)化路徑;采用A-star算法規(guī)劃離開死區(qū)的最優(yōu)路徑;算法工作流程如圖8所示.根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)，所設(shè)計(jì)的路線規(guī)劃算法可以高效完成對(duì)任務(wù)橋梁的規(guī)劃.

在以上航線的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同類型的橋梁、橋梁不同部位病害發(fā)生的趨勢，針對(duì)性地在某些易發(fā)病害部位加大航點(diǎn)密度，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)面結(jié)合，提高檢測效果.

電子地圖是任務(wù)規(guī)劃模塊的基石，任務(wù)地圖、航線顯示都要借助電子地圖實(shí)現(xiàn).考慮本地面站的用途，傳統(tǒng)的二維電子地圖已經(jīng)無法滿足需求，因此，將二維地圖以及三維地圖集成在一個(gè)模塊中，可以快速切換顯示.二維電子地圖基于GMap電子地圖控件開發(fā)，通過加載瓦片地圖可以實(shí)現(xiàn)不同精度的地圖顯示;三維電子地圖通過Google Earth API實(shí)現(xiàn).實(shí)際顯示效果如圖9 、圖10所示.

2.5? ?控制模塊

通過控制模塊，操作人員可以實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)的快捷控制、參數(shù)設(shè)置、連接圖傳信號(hào)等功能，使用指令集代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手動(dòng)遙控，大大提高了工作效率，減少了人為事故的出現(xiàn).

3? ? 實(shí)機(jī)測試

測試無人機(jī)平臺(tái)選用四旋翼無人機(jī)，搭載Pixhawk飛控、用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)?DR數(shù)傳、用于拍攝橋梁外表面的Go pro運(yùn)動(dòng)相機(jī)以及配套云臺(tái)、用于傳輸圖像信號(hào)的圖傳模塊以及其他功能模塊.地面站工作情況如圖11所示.顯示模塊實(shí)時(shí)顯示無人機(jī)的飛行信息，電子地圖正確顯示無人機(jī)的位置以及航線信息，使用快捷控制功能，控制無人機(jī)完成起飛、執(zhí)行任務(wù)、降落等操作.

地面站與無人機(jī)連接成功后，相應(yīng)的飛行數(shù)據(jù)顯示于地面站顯示功能區(qū)中，包括數(shù)據(jù)顯示以及姿態(tài)儀表顯示.測試過程及結(jié)果如表1所示.

需要測試任務(wù)規(guī)劃模塊能否正常打開，航線規(guī)劃功能是否正常工作，航線保存、加載功能是否正常等.測試過程及結(jié)果如表2所示.

測試過程中采用快捷控制解鎖無人機(jī)，實(shí)現(xiàn)起飛、降落、開啟圖傳等操作.測試過程及結(jié)果如? ? 表3所示.

測試結(jié)果表明，在測試過程中，無人機(jī)地面站的所有功能均工作正常，未發(fā)現(xiàn)重大問題.同時(shí)，經(jīng)過長時(shí)間測試，無人機(jī)地面站的穩(wěn)定性和可靠性均得到了驗(yàn)證.

4? ? 結(jié)語

本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了用于橋梁病害檢測的無人機(jī)地面站軟件，通過設(shè)計(jì)飛行信息顯示模塊、任務(wù)規(guī)劃模塊以及通信控制功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)無人機(jī)的實(shí)時(shí)跟蹤控制以及任務(wù)設(shè)定，能夠滿足實(shí)際需求.

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Design and implementation of UAV ground station for bridge

disease detection

CHEN Kai1，2，LUO Wenguang*1，2

（1. School of Electric， Electronic and Computer Science， Guangxi University of Science and Technology，

Liuzhou 545006， China; 2. Gangxi Key Laboratory of Automobile Componment and Vehicle Technology（Guangxi University of Science and Technology）， Liuzhou 545006， China）

Abstract： The UAV（Unmanned Aerial Vehicle） ground station is a vital part of the UAV control system. Its main functions aredrone flight control and task management. Designing a dedicated UAV ground? ? ? ?station to improve the adaptability to the task is an effective measure to promote the application of UAVs. Based on actual needs， this paper designs and implements a dedicated UAV ground station for bridge disease detection. The ground station has functions such as UAV flight monitoring， UAV quick control， flight mission planning， flight path and track display. Based on Visual Studio 2019 software? ?development， the main framework is written in C#， the electronic map is implemented by Google map and Google Earth secondary development， and the data protocol uses the MAVlink protocol. Through the actual machine test， each functional module of the ground station software works well. UAVs can? efficiently complete established tasks and achieve the design goal.

Key words： UAV; ground station; route planning; bridge disease detection; software development

（責(zé)任編輯：黎? 婭）