臺灣博碩士論文加值系統

無人機因具穩定與易操控之特性，廣泛應用在空拍、救災、電影製作與農業，但在
應用上蓬勃發展時，意外事件時有所聞，因此交通部訂定相關法規讓操作人員遵循，例
如證照、飛行場和空域之訂定。
本論文探討物聯網(IoT)技術，著重穿戴式裝置的網路連結，針對無人機開發穿戴
式遠距離通訊與定位功能之智慧電子裝置，此裝置將訊息傳至地面監控站，即時掌控無
人機組群之情況，降低訓練時的意外事故。本論文設計之監控系統，使用手機撰寫應用
程式，並架設雲端網路資料庫，存放飛行資料，利用此系統監控及遠距傳輸資料，達成
無人機機種掛載手機即可使用之便利性。本論文使用單晶片電腦連接飛行控制器，達成
無人機遠距離控制及影像顯示之功能，改進 RC 搖控器控制無人機之距離限制，監控端
可提供監視及控制之功能，降低無人機自主飛行時之意外發生率。
為了驗證本論文提出之功能，本論文提出監控系統應用包括三項測試:(一)無人機
監控系統設計，協助訓練無人機飛行考照、(二)視距外橋墩檢測，協助檢測橋墩損壞率、
(三)視距外指定點飛行，協助貨物運送，並符合預期之效果。

Drone is stable and easy handled , so widely used in the aerial photography, disaster relief, film production and agriculture.The UAV accidents have been heard more often recently. The Ministry of Transportation make regulations such as licensing and airspace. In order to ensure UAVs fly in the legal space and avoid collision accidents , the thesis proposes a monitoring system, including (1) Flight data sensing and communication (2) Ground stations (3) Flight group management .
With the development of industrial 4.0 and the Internet of Things (IoT) technology the application of UAV has made great progress over the past few years . The thesis will focus on the network of wearable devices for the drone .The intelligent electronic devices transmits the fly messages to the ground station , so the controller station can monitor the situation of drone at any time .The accident will be largely reduced.

摘要 ................................................................................................................................ i
Abstract.......................................................................................................................... ii
誌謝 .............................................................................................................................. iii
目錄 .............................................................................................................................. iv
表目錄 ........................................................................................................................... v
圖目錄 .......................................................................................................................... vi
第一章 緒論 ................................................................................................................. 1
1.1 前言 ................................................................................................................. 1
1.2 文獻探討 .......................................................................................................... 3
1.3 研究目的與動機 .............................................................................................. 4
第二章 系統架構 .......................................................................................................... 5
2.1 物聯網應用 ...................................................................................................... 5
2.2 飛行控制系統 .................................................................................................. 7
2.3 飛行資料擷取系統 .......................................................................................... 8
2.4 地面監控站 ...................................................................................................... 9
第三章 飛行控制系統設計 ........................................................................................ 10
3.1 機體裝設 ........................................................................................................ 10
3.2 飛控端控制器-Raspberry PI .......................................................................... 11
3.3 飛行控制器-Pixhawk 4 ................................................................................. 12
3.4 串口通信協議 ................................................................................................ 13
3.5 即時影像 ....................................................................................................... 16
3.6 雷達避障 ........................................................................................................ 16
第四章 飛行資料擷取系統設計 ................................................................................. 18
4.1 網路資料庫架設 ............................................................................................ 18
4.2 資訊讀取及傳輸 ............................................................................................ 20
第五章 地面監控站系統設計 .................................................................................... 25
5.1 整合開發環境 Visual Studio IDE .................................................................. 25
5.2 人機介面實現 ................................................................................................ 25
第六章 系統測試及結果分析 .................................................................................... 31
6.1 系統測試分析 ................................................................................................ 31
6.2 系統功能測試 ................................................................................................ 35
第七章 結論 ............................................................................................................... 47
參考文獻 ..................................................................................................................... 48
Extended Abstract ........................................................................................................ 50

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[6] Microsoft Docs ，DataTable 類別(System.Data)，取自: https://docs.microsoft.com/zh-tw/dotnet/api/system.data.dataset?view=netframework-4.8
[7] GMap.NET使用教程【2】，取自: https://www.twblogs.net/a/5c52955ebd9eee0e7c4687ec/zh-cn
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