嵌入式电子海图导航系统的设计与实现

发布时间：2017-05-16 20:20

  本文关键词：嵌入式电子海图导航系统的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：针对船舶导航系统的现状，本论文设计实现了一个嵌入式电子海图导航系统，该系统采用32位高性能的嵌入式处理器Intel XScale PXA255，以嵌入式Linux为操作系统，采用嵌入式GUI构建图形用户界面，内置详细电子海图，外接GPS接收装置，实现船舶的电子海图显示、海图作业、航行监测和自动报警等功能。与同类系统相比，具有结构紧凑、经济实用、操作简便、功能可靠、快速响应、扩展性强的优点。 第一章综述了电子海图导航系统、嵌入式系统的发展现状，并给出了本课题的研究意义。 第二章对系统特点和功能进行分析，提出了系统硬件平台的总体设计、系统软件开发平台和开发工具的选择和系统软件的总体设计方案。 第三章对系统中使用到的相关技术进行了研究，包括GPS数据的接收和GPS数据与海图数据之间需要进行的坐标转换。 第四章讨论了军用矢量格式电子海图，分析了系统使用的电子海图分布，提出了对电子海图数据进行预处理的步骤，通过删除冗余数据、进行海图数据压缩以减小数据量，建立网格索引结构以便于海图快速显示。 第五章介绍了系统的硬件设计框架和组成部分。 第六章详细讨论了嵌入式系统软件的设计与实现，整个系统软件分成人机界面模块、显示模块、算法模块、海图作业模块、GPS模块、文件管理模块等六个模块，，还讨论了系统软件最后实现过程中用到的引导程序和闪存文件系统。 第七章给出了系统的测试方法和测试结果。 第八章对本文的研究工作进行总结，并对系统进行了展望。
【关键词】：电子海图导航系统 电子海图 嵌入式 软件设计 坐标转换
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：U675.81
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRAC3-4
• 目录4-7
• 第一章 绪论7-15
• 1．1 课题的提出7-8
• 1．2 电子海图导航系统发展现状8-9
• 1．3 嵌入式系统发展现状9-13
• 1．3．1 嵌入式系统概述9-10
• 1．3．2 嵌入式处理器10-12
• 1．3．3 嵌入式操作系统12
• 1．3．4 嵌入式图形用户界面12-13
• 1．4 论文的研究内容和创新点13-15
• 第二章 嵌入式电子海图导航系统总体设计15-24
• 2．1 系统特点15
• 2．2 功能分析15-18
• 2．3 系统组成18
• 2．4 系统硬件平台总体设计18-19
• 2．5 系统软件开发平台和开发工具19-22
• 2．5．1 海图数据预处理开发平台和工具19-20
• 2．5．2 嵌入式系统开发平台和工具20-21
• 2．5．3 嵌入式系统交叉开发21-22
• 2．6 系统软件总体设计22-24
• 2．6．1 海图数据预处理软件总体设计22-23
• 2．6．2 嵌入式系统软件总体设计23-24
• 第三章 船舶定位与坐标转换24-36
• 3．1 GPS全球定位系统24-28
• 3．1．1 GPS定位24-26
• 3．1．2 GSU-36 GPS接收仪26
• 3．1．3 GPS数据格式26-28
• 3．2 坐标系统与海图投影28-36
• 3．2．1 大地坐标系与空间直角坐标系转换28-29
• 3．2．2 WGS-84坐标系与BJ-54坐标系转换29-33
• 3．2．3 墨卡托投影33-36
• 第四章 电子海图数据预处理36-46
• 4．1 军用矢量格式电子海图36-39
• 4．2 系统使用的电子海图分析39-40
• 4．2 电子海图数据预处理软件设计40-46
• 4．2．1 冗余数据删除41-42
• 4．2．2 地图数据压缩42-43
• 4．2．3 建立网格索引43-46
• 第五章 嵌入式系统硬件设计46-52
• 5．1 PXA255嵌入式处理器46-47
• 5．2 基于Intel XScale PXA255的硬件开发平台47-48
• 5．3 硬件组成48-52
• 第六章 嵌入式系统软件设计与实现52-86
• 6．1 系统软件设计52-82
• 6．1．1 系统总体数据流分析52-53
• 6．1．2 系统软件模块划分53-56
• 6．1．3 人机界面模块设计56-62
• 6．1．4 显示模块设计62-70
• 6．1．5 算法模块设计70-76
• 6．1．6 海图作业模块设计76-79
• 6．1．7 GPS模块79-81
• 6．1．8 文件管理模块81-82
• 6．2 系统软件实现82-86
• 6．2．1 系统程序实现结果82-83
• 6．2．2 MicroMoni tor引导程序移植83-84
• 6．2．3 JFFS2日志闪存文件系统84-86
• 第七章 系统测试86-90
• 7．1 嵌入式系统软件测试的特点86
• 7．2 测试环境86-87
• 7．2．1 主机测试环境86
• 7．2．2 目标测试环境86-87
• 7．3 测试方法87-89
• 7．3．1 单元测试87-88
• 7．3．2 集成测试88
• 7．3．3 确认测试88-89
• 7．3．4 系统测试89
• 7．4 测试结果89-90
• 第八章 总结与展望90-92
• 8．1 总结90-91
• 8．2 展望91-92
• 参考文献92-95
• 致谢95

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 齐英凯;徐海潮;初秀民;李_";;基于S57的内河船舶导航系统研究[J];航海技术;2012年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 徐西宝;船用嵌入式电子海图应用无线服务终端关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 李媛媛;基于GPS-GPRS的渔船监测系统的设计[D];大连理工大学;2011年

3 刘辉;嵌入式导航鱼探系统的软件设计[D];浙江大学;2006年

4 李磊;基于VxWorks的ECDIS基础显示平台设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2006年

5 王芬;Dijkstra最短路径优化算法在汽车导航的研究及实现[D];上海师范大学;2006年

6 巩超;基于Windows CE的电子海图显示技术研究[D];大连海事大学;2010年

7 梁安平;基于android的船舶导航系统研究与实现[D];大连海事大学;2013年

  本文关键词：嵌入式电子海图导航系统的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：371836