1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 研究目的及意义

近年来，无人机的应用和研究广泛受到各个方面的重视。世界主要国家在发展长航时无人机和作战无人机的同时，也在着力发展小型和微型无人机。小型无人机具有体积较小、质量较轻、无人驾驶、可重复使用、能够在空中自主飞行等特点，因而在军民两用方面具有十分广阔的应用前景。在错综复杂的环境中，小型无人机可代替人类进入某些人类不适合进入的区域或先行去执行一些不适合人类完成的任务。在军用领域，微小型无人机可在近距离的位置对敌方进行侦查、目标锁定、火炮较射、电子对抗、情报获取、近距离空中支持和禁飞巡逻等任务。在民用和科技领域，除了可用于航空摄影、气象探测、勘探测绘、环境研究、核辐射探测、通信中继、水灾监视、森林火灾防救、电力线路检查等外，小型无人机在大型牧场和城区监视等方面也具有极大的市场前景。四旋翼无人机作为小型无人机的一种，已有八十多年的历史，但由于其有效载荷较小，续航时间较短等不足，一直没有受到足够地关注。近年来，各项关键性技术都取得了突破性的进展，比如新型材料的应用、微处理器技术的进步、传感器工艺的提高（例如mems器件的快速发展）、电池续航能力的提升以及动力装置的改善等，这些都为四旋翼无人机的发展提供了必要的前提条件。四旋翼无人机在民用及军事方面的用途日益广泛，进一步为其发展提供了强大的动力。以上这些条件都促使四旋翼无人机逐步成为无人机研究领域中的一个热点。而一个良好的无人机控制系统则是无人机系统中的关键子系统，一个便捷的控制系统对无人机尤为重要，目前大多数四旋翼无人机都需用遥控来控制，不够人性化，本文设计一种基于运动想象信号的无人机控制系统来实现无人机的控制，即设计一个脑机接口实现运动想象信号对无人机的控制。脑机接口(brain computer interface, bci)通过对脑电信号的分析和处理,提供用户与外界设备通信和控制的信道,是一种新的人机交互方式。bci系统涉及计算机通信与控制、生物医学工程和康复医学等领域,已经成为交叉学科的热点课题。基于运动想象的bci系统主要是将运动想象激发大脑运动皮层脑电节律变化的脑电信号作为输入,通过信号处理部分判断运动想象种类,然后由计算机将运动想象种类翻译成控制命令,最终可以实现人脑与外部设备的通信及控制功能。脑机接口研究最初的想法是为残疾人提供一个与外界进行交流的通信方式，让他们通过这样的系统用自己的思维操控轮椅、假肢等。但随着脑机接口技术的日益成熟、社会对智能机器人的需求逐渐增加，脑机接口机器人的概念应运而生。脑机接口机器人采用bci进行人机交互，由人的思维控制机器人从事各种工作。脑机接口机器人不仅在残疾人康复、老年人护理方面具有显著的优势，而且在军事、人工智能、娱乐等方面也具有广阔的应用前景。将其应用于无人机能给无人机的控制带来很大的便捷。

1.2 国内外研究现状

2. 研究的基本内容与方案

一、基本内容

1、了解无人机的控制算法及指令

2、学习基于qt的无人机控制软件的设计

3. 研究计划与安排

（1）第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需理论基础。确定方案，完成开题报告。

（2）第4－5周：熟悉掌握基本理论，完成英文资料的翻译，熟悉相关工具软件的使用。

（3）第6－7周：实现运动想象信号分类算法。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] kang s, xiaopei w u. three-class motor imagery classification based on optimal sub-band features of independent components[j]. journal of biomedical engineering, 2016.

[2] hsu w y. motor imagery eeg discrimination using the correlation of wavelet features.[j]. clinical eeg amp; neuroscience official journal of the eeg amp; clinical neuroscience society, 2014, 46(2):94-99.

[3] a ground control station for a multi-uav surveillance system design and validation in field experiments daniel perez · ivan maza · fernando caballero · david scarlatti · enrique casado · anibal ollero received: 29 june 2012 / accepted: 26 july 2012 / published online: 25 august 2012 copy; springer science business media b.v. 2012