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目录1引言...........................................................................................................................................01.1编写目的.......................................................................................................................01.2背景...............................................................................................................................11.3定义...............................................................................................错误!未定义书签。1.4参考资料.......................................................................................错误!未定义书签。2任务概述........................................................................................................................................12.1目标.....................................................................................................................................12.2产品功能.............................................................................................................................12.3用户特点.............................................................................................错误!未定义书签。2.4假定和约束.........................................................................................................................13需求规定........................................................................................................................................23.1对功能的规定.....................................................................................................................23.2对性能的规定.....................................................................................................................23.2.1精度........................................................................................................................23.2.2时间特性要求........................................................................................................23.2.3灵活性....................................................................................................................33.3输入/输出要求..................................................................................错误!未定义书签。3.4数据管理能力的要求.........................................................................错误!未定义书签。3.5故障处理要求.....................................................................................错误!未定义书签。3.6其他专门要求.....................................................................................错误!未定义书签。4运行环境规定................................................................................................................................34.1设备.....................................................................................................错误!未定义书签。4.2支持软件.............................................................................................错误!未定义书签。4.3接口.....................................................................................................................................34.4控制.....................................................................................................错误!未定义书签。5附录................................................................................................................错误!未定义书签。1引言1.1开发目的无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。它最早出现于20世纪20年代，当时是作为训练用的靶机使用的。而如今无人机已走进普通大众的视野，成为风靡全球的一类高科技“玩具”，但随之而来由无人机引发的各类事故、安全事件也层出不穷，为了使无人机在飞行过程中更加安全可靠，借鉴飞机黑匣子1的思路，给无人机配上一个黑匣子来记录飞行过程中的各类数据，帮助我们去分析事故原因，增强其安全性。1.2背景目前，大多数的客机、军用飞机上安装的黑匣子有两种。一是称为飞机数据记录器（FDR）的黑匣子，专门记录飞行中的各种数据，如飞行的时间、速度、高度、飞机舵面的偏度、发动机的转速、温度等，共有30多种数据，并可累计记录25小时。起飞前，只要打开黑匣子的开关，飞行时上述的种种数据都将收入黑匣子内。一旦出现空难，整个事故过程中的飞行参数就能从黑匣子中找到，人们便可知道飞机失事的原因。另一种称为飞行员语言记录器的黑匣子（CVR），就像录音机一样，它通过安放在驾驶舱及座舱内的扬声器，录下飞行员与飞行员之间以及座舱内乘客、劫机者与空中小姐的讲话声，它记录的时间为30分钟，超过30分钟又会重新开始录音。因此这个黑匣子内录存的是空难30分钟前机内的重要信息。2月8日，极飞科技发布了一款全天候商用无人机平台“极侠”，具有挂载系统和黑匣子。它由全天候飞行平台，基于安卓系统的智能手持操控器，开放式挂载和云端监控服务四个部分组成。此次发布的“极侠”无人机针对不同的应用领域设计了四款机型，分别针对安防巡视、消防救援、环境保护和低空物流四个商用无人机领域。2任务概述2.1目标开发出一个应用于无人机的黑匣子2.2产品功能参照真实飞机和汽车的黑匣子功能，为无人机设计如下功能来记录无人机在飞行过程中的各类参数，以保证飞行安全及飞行事故的分析。1.记录四旋翼转速。2.记录无人机飞行速度。3.记录无人机电量。4.记录无人机高度5.在发生异常时进行录音。6.记录经纬度。７.数据传输功能。拓展功能，因为无人机采用四旋翼，在起飞过程中，如果人靠的太近，就可能会被误伤，所以可以利用传感器设置一个保护机制：给其设置一个距离操作者（或每个人）的安全距离，若小于次距离，则拒绝启动或悬停。客户端程序：对黑匣子所记录数据进行读取显示2.4假定和约束1、整个系统的开发时间为一个综合素质项目课时，根据系统功能制作电路系统。23、在开发过程中采用了汇编、C语言等程序语言进行软件的编写。4、记录的数据能完整保存在无人机的存储模块，当需要时能进行无线传输到指定终端。3需求规定3.1对功能的规定开发一个无人机黑匣子，采用结构化设计分析方法，该系统可以根据各类传感器，及无人机上的各类功能模块的输出，记录无人机在飞行过程中的各类飞行数据。本系统的各项功能描述如下：功能一：记录四旋翼转速，该功能需要记录无人机电刷的转速，可以通过遥控器的输出或给在无人机上设置传感器得到其数据。功能二：记录无人机飞行速度。通过无人机的转速及及相关公式得出。功能三：记录无人机电量。为防止无人机因电量问题而出现问题，可以对其电量进行记录，采用百分制形式表示。功能四：记录无人机高度，在飞行过程中，根据GPS模块的输出进行高度的计算记录。功能五：记录经纬度，在飞行过程中，根据GPS模块的输出进行经纬度的计算记录，方便后期的寻找等行动。功能六：录音功能，在无人机发生异常后，开启录音功能，对周围声音进行录音。功能七：数据传输功能。将无人机上的各类飞行数据通过网络进行传送到指定终端，可能需要SIM模块。3.2对性能的规定1、黑匣子体积、重量不能过大，具有数据存储能力。2、无人机的载重量较大，GPS模块的数据能对外输出。3、本系统记录飞行速度和电量的精度要高４.记录的信息需要压缩加密５.黑匣子外壳必须防水６.客户端能对数据进行解密，读取，显示。3.2.1精度1、黑匣子记录的高度、数据均采用０.０１的精度3.2.2时间特性要求１、录音时长能达到３０分钟33.2.3灵活性4运行环境规定4.3接口1、用户接口(1)登录界面：由输入用户名、密码的文本框和登录、注册按钮组成。(2)查询界面：查找按钮：进行图示查找。显示区：用于显示已有数据类别，可点击进行查询；(3)旋翼转速界面：旋翼转速信息显示区：用于显示旋翼的转速；分析按钮：对转速数据进行图形显示及分析。(4)飞行速度界面：飞行速度