网站怎么添加友情链接,太原cms建站系统,东莞企业网站建设价格,做网站的财务会涉及到的科目设计 无人机图形显示和控制系统 涉及多个组件#xff0c;这些组件组合在一起以确保实时监控和精确控制。 要使用 AWS 实施 无人机图形显示和控制系统#xff0c;您需要通过云基础设施将实时视频流、遥测监控和远程控制相结合。AWS 提供了 IoT Core、Kinesis 和 Lambda 等强大…设计 无人机图形显示和控制系统 涉及多个组件这些组件组合在一起以确保实时监控和精确控制。 要使用 AWS 实施 无人机图形显示和控制系统您需要通过云基础设施将实时视频流、遥测监控和远程控制相结合。AWS 提供了 IoT Core、Kinesis 和 Lambda 等强大的工具有助于构建此系统而 Python 可用于控制无人机和处理流。 该系统可以通过高级 AI/ML 等功能进行扩展以实现自主飞行或与其他 AWS 服务如 SageMaker集成以进行实时分析。 以下是系统设计的细分、AWS 实施的技术堆栈、实施的详细步骤以及用于控制无人机和显示视频源的关键 Python 代码。
系统设计概述
该系统由两个主要组件组成 实时无人机数据显示 显示来自无人机摄像头的实时视频源。在地图上叠加显示遥测数据GPS、海拔高度、电池、方向等。 控制界面 提供对无人机的远程控制。允许输入以控制移动、高度和摄像机角度。
关键系统组件 无人机 配备摄像头用于视频馈送和遥测传感器GPS、IMU、高度传感器等。使用飞行控制器例如 PX4 或 ArduPilot与传感器和执行器连接。 地面站客户端接口: 显示实时视频源带有遥测等叠加层。控制界面允许操作员发出飞行命令。 云基础设施 AWS: 使用 AWS 服务存储数据、处理视频源并确保与无人机的可靠通信。
适用于无人机系统的 AWS 架构 AWS IoT Core 用于无人机和云之间的通信。它支持与设备进行安全可靠的通信。 无人机可以通过 MQTT 连接到 AWS IoT Core以获取遥测数据和控制消息。 AWS Kinesis Video Streams KVS: 用于将视频从无人机流式传输到云中。KVS 可以提取和存储实时视频流并支持对视频数据的低延迟访问。 用于处理来自无人机的实时视频源。 AWS Lambda 用于处理和分析遥测数据。 Lambda 函数可以处理来自无人机的遥测数据、提取关键指标并触发操作例如警报、处理。 AWS S3 Simple Storage Service: 用于存储视频片段、遥测数据和其他日志以供日后检索。
5.Amazon DynamoDB 或 RDS 用于存储飞行数据和日志。
遥测数据如飞行坐标、电池电量和其他指标可以存储在 DynamoDB 中。 AWS API Gateway 用于构建与无人机通信的控制接口 API。 提供地面站客户端用于向无人机发送控制命令的 RESTful API。 Amazon CloudWatch 用于监控和日志记录。 用于跟踪无人机的状态、遥测数据和潜在的系统故障。
实施的高级步骤
第 1 步设置 AWS IoT Core 以进行无人机通信 在 AWS IoT Core 中创建 IoT 事物 将每架无人机注册为 IoT 事物以在无人机和 AWS 服务之间建立安全连接。 配置 MQTT 主题 设置遥测主题例如“drone/telemetry/”、控制命令例如“drone/control/”和状态消息。 实施安全身份验证和授权** 使用证书或 Amazon Cognito 进行安全身份验证。
第 2 步设置 AWS Kinesis Video Streams 创建 Kinesis 视频流 设置 Kinesis 流以接收和传输来自无人机的实时视频源。 无人机相机接口 使用 GStreamer 或 OpenCV 等库将相机源从无人机流式传输到 Kinesis。 视频流处理** 使用 AWS Lambda 处理视频源以添加叠加、注释或任何所需的转换。
第 3 步控制界面和遥测 使用 AWS API Gateway 构建控制 API 创建 RESTful API 以向无人机发送控制命令。示例 API ‘POST /drone/control’ 数据如 ‘{“pitch”: 10, “roll”: 5, “yaw”: 2, “altitude”: 50}’。 云到无人机通信 使用 AWS IoT Core 将控制命令从客户端发送到无人机。
第 4 步实现实时遥测显示 收集遥测数据 使用 Lambda 处理无人机发送的遥测数据。将其存储在 DynamoDB 中以供检索和显示。 用于遥测和视频显示的 Web 应用程序 使用 WebSockets 进行持久连接以流式传输遥测和视频源。使用 React.js 或 Vue.js 创建仪表板以显示遥测数据、视频源和地图叠加层。
第 5 步监控和存储数据 在 S3/DynamoDB 中记录飞行数据 应保存遥测数据、视频片段和控制日志以供将来分析。 使用 CloudWatch 进行监控 设置 CloudWatch 以监控系统、视频流和 API 调用的运行状况。 用于无人机控制和视频馈送的 Python 代码**
1.无人机遥测收集使用 MQTT
import paho.mqtt.client as mqtt
import json# AWS IoT Core credentials
aws_endpoint your-aws-endpoint.iot.us-west-2.amazonaws.com
port 8883
client_id drone-1
thing_name drone1# MQTT callback function for receiving telemetry
def on_message(client, userdata, message):telemetry json.loads(message.payload)print(fReceived telemetry data: {telemetry})# Initialize MQTT client
client mqtt.Client(client_id)
client.tls_set() # Set TLS for secure connection
client.username_pw_set(usernameAWS_ACCESS_KEY, passwordAWS_SECRET_KEY)
client.on_message on_message# Connect to AWS IoT Core
client.connect(aws_endpoint, port)# Subscribe to the telemetry topic
client.subscribe(drone/telemetry)# Start the loop to listen for messages
client.loop_start()2.视频源流式传输到 Kinesis
import cv2
import boto3
import json
import base64
import time# Initialize Kinesis Video Stream client
kvs_client boto3.client(kinesisvideo, region_nameus-west-2)
stream_name drone-stream# Get stream endpoint for Kinesis Video Streams
response kvs_client.describe_stream(StreamNamestream_name)
stream_endpoint response[StreamInfo][Endpoint]# Initialize video capture
cap cv2.VideoCapture(0) # 0 is the default camera IDwhile True:ret, frame cap.read()if not ret:break# Convert the frame to base64 for sending_, encoded_frame cv2.imencode(.jpg, frame)base64_frame base64.b64encode(encoded_frame).decode(utf-8)# Send frame to Kinesis Video Streamkinesis_client boto3.client(kinesis, endpoint_urlstream_endpoint)kinesis_client.put_record(StreamNamestream_name,Database64.b64decode(base64_frame),PartitionKeypartitionkey)time.sleep(0.033) # Delay for ~30 FPScap.release()3.通过 API 控制命令包含请求的示例
import requests
import jsonurl https://your-api-id.execute-api.us-west-2.amazonaws.com/dev/drone/controldata {pitch: 10,roll: 5,yaw: 2,altitude: 50
}response requests.post(url, jsondata)if response.status_code 200:print(Command sent successfully)
else:print(Failed to send command, response.status_code)
