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刘珍

摘 要：文章将介绍基于Android系统控制的四軸飞行器的设计，通过四轴飞行器上发射的Wi-Fi将Android手机与四轴飞行器连接起来，用户使用相应的App即可控制四轴飞行器的起飞、降落以及其他姿态的改变。不仅操作简单，还省去了传统的手持无线遥控器，改善了用户的操作体验。

文献标识码：A收稿日期：2017-12-02文章编号：2095-624X（2018）01-0064-01

关键词：Android系统；控制；四轴飞行器；Wi-Fi

中图分类号：V249

基金项目：2016年安徽省大学生创新训练项目（AH201612216001）。

早在20世纪中期的时候，有些国外研究机构就开始关注多旋翼飞行器。这种飞行器机械构造和飞行原理虽然都比较简单，但对控制理论的实现以及传感器类的性能要求非常高，直到21世纪初，飞速发展的嵌入式控制系统技术以及MEMS传感器技术使得多旋翼飞行器的研究得到了突破，这种现状才得到改变。在一些技术发达的国家，小型多旋翼飞行器已成为研究的主流，很多团队和公司已开发出各自的产品，并且在市场中开始销售。但我国关于多旋翼飞行器的研发成果还较少，很多都是使用外国现有的技术，或者从外国的一些网站获取相关资料。虽然近年来我国有的高校也开展这方面的研究工作，但在很多方面与国外之间的差距还是很大，由此可见，若想在此领域中有更多的话语权，必须加大自身的研发力度，开展自主研发工作。

一、安卓系统的架构

Android是一种开发源代码的手机操作系统。具有移动电话正常工作所用到的全部软件，包含有应用程序、用户界面以及操作系统。Android拥有可触摸屏幕，用户可直接点击屏幕上的控件进行操作，附带高级图形显示以及采用WebKit浏览器引擎，具备上网功能。用户可以使用Android手机上网浏览信息，观看各种影视节目以及娱乐游戏等，功能强大，可谓将Web应用全部融入进来的单一平台。

Android的系统架构是分层次架构。其最高层是应用层，该层是一般安卓开发人员接触的主要层面，其他层面从上到下依次应用程序框架层、系统运行库层和Linux核心层。

二、系统设计

本设计使用Android手机作为控制端，通过Wi-Fi来发送控制指令给四轴飞行器，来实现四轴的升降、俯仰、转向、旋转等飞行姿态。手机与四轴建立Wi-Fi连接后，通过判断用户手势操作，来发送相关的控制数据。

四轴飞行器使用MWC开源固件为飞控板，主控芯片通过相关传感器来确定飞行器的飞行姿态。从Android手机端发送的Wi-Fi数据经过处理之后，得到PPM控制信号，传给主控芯片，然后处理转化成控制电机的信号，从而控制四轴的飞行的姿态。

当用户启动该App时，将会首先进入此欢迎界面，画面是自己设计的一张图片，增加App的可欣赏性，从而提高用户体验，图片停留2s后将自动进入解锁界面。

该布局使用了RelativeLayout相对布局，这种布局的子控件会根据之前设置的参照控件来进行布局，其父控件也可作为参照控件，是Android开发人员初期时常用的布局。

欢迎界面结束后，用户将进入九宫格解锁界面，要求用户通过绘制出之前设定好的图案，来完成解锁登录，如果是首次使用可以点击“设置密码”进行设置，如果是忘记可以点击“忘记密码”根据提示信息找回密码。

该功能增加了用户的安全性，防止没有经过手机持有人者知晓时使用App控制四轴飞行器，避免发生对四轴的错误操作。

此布局使用了自定义的控件，通过继承View类，测量屏幕的尺寸，在屏幕上动态生成九个圆形按钮，用户可以通过连接九个按钮来绘制图形。当用户绘制的图案与之前设定好的图案一致时，解锁成功，进入主界面。

三、总结

本文设计的四轴飞行器具有整机全电子增稳、操作方便简单特点，在多个领域中有着广泛的应用，比如在军事领域中可以携带影像设备与侦测设备，作为秘密侦查的强有力手段；在消防领域中，四轴飞行器可以到现场迅速升空，从高空中拍下现场实时情况，为消防部署提供真实有效的参考；在民用领域中，可以用来完成空中的视频航拍。

参考文献：

[1]郑 旭，纪志坚，潘珍珍.基于Android的四轴飞行器App客户端控制开发与实现[J].工业控制计算机，2017（6）：71-72，75.

[2]李 敏，刘 颖.基于物联网的智能检测飞行器设计[J].物联网技术，2016（12）：73-75，78.