无人监测船远程控制系统的研究

发布时间：2017-07-31 10:07

  本文关键词：无人监测船远程控制系统的研究

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【摘要】：无人船平台广泛应用于海洋环境保护和海洋资源开发等领域,通过搭载不同的传感器可以实现各种不同的海洋作业任务,如海洋资源勘探、海洋环境监测、海洋灾难预警、海洋或其他水域水文监测等。随着远程通信和远程控制技术的发展无人船已应用到军事领域,如扫雷、侦查、靶船等。为了进一步开发和设计应用于海洋科学研究的无人船平台,本文在已有无人船技术的基础上设计了该无人监测船控制系统。 本文所设计和开发的无人监测船控制系统主要涉及GPS技术、ARM技术、远程通信技术等,可分外两大部分：陆基控制系统和船载系统。陆基控制系统由接入Internet的PC组成,可实现对无人船船体的远程监测和控制功能；船载系统以stm32(ATM-cortex)为控制核心,集成GPS模块、远程通信模块、驱动模块、测速模块等其他功能模块,可以接收GPS信号、接收控制命令并解析、控制驱动模块进而控制船体运动等功能。 该系统的开发包括硬件平台的搭建和与硬件平台相匹配的软件开发。硬件平台包括stm32开发板、G51模块、GTM900模块、MQ-2H驱动模块、MC-2测速模块。stm32控制程序以C语言编写,利用KEIL调试和烧写,程序主要完成与周围功能模块的通信,利用USART1与GTM900通信实现远程通信,利用USART2与G51通信实现GPS信号采集,通过I/O口与驱动模块和测速模块通信实现船体控制操作和速度信息采集；陆基控制系统GUI以VB和MAPX在Visual Studio2010编译环境下编写,主要实现船体位置信息电子地图显示功能、控制命令发送功能。
【关键词】：无人船 GPRS 远程控制 GPS Socket
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U674.77;U675.7
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目录8-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 研究背景和意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.3 论文研究内容15-16
• 1.4 文章结构16-17
• 第2章 系统总体方案设计17-32
• 2.1 系统功能需求分析17
• 2.2 解决方案17-19
• 2.3 无线通信功能的实现19-23
• 2.3.1 常用的无线通信技术19-21
• 2.3.2 无线通信方式的选择21-22
• 2.3.3 远程通信的实现22-23
• 2.4 船体定位功能23-26
• 2.4.1 GPS定位简介24-25
• 2.4.2 GPS定位原理25-26
• 2.4.3 船载系统定位功能的实现26
• 2.5 位置信息实时显示功能和控制命令发送功能26-30
• 2.5.1 位置信息的实时显示功能26-29
• 2.5.2 在VB中实现控制命令发送功能29-30
• 2.6 运动控制功能30-31
• 2.7 本章小结31-32
• 第3章 硬件设计32-42
• 3.1 船载系统的搭建32-41
• 3.1.1 小车底盘模型32-33
• 3.1.2 GPS信号接收器33-34
• 3.1.3 通信模块34-36
• 3.1.4 驱动模块36-37
• 3.1.5 测速模块37-38
• 3.1.6 船载系统处理器38-39
• 3.1.7 船载系统的搭建39-41
• 3.2 陆基控制系统41
• 3.3 本章小结41-42
• 第4章 软件设计42-53
• 4.1 陆基控制系统42-49
• 4.1.1 Socket服务器的建立42-45
• 4.1.2 控制命令发送的实现45-46
• 4.1.3 GPS数据格式的解析46-47
• 4.1.4 电子地图功能47-49
• 4.2 船载系统49-52
• 4.2.1 TCP/IP远程连接的建立50-51
• 4.2.2 GPS数据的采集和发送51
• 4.2.3 控制命令的解析和控制命令输出51-52
• 4.3 本章小结52-53
• 第5章 系统实验53-57
• 5.1 实验目的53
• 5.2 实验过程53-54
• 5.3 结果分析54-56
• 5.4 实验结论56-57
• 第6章 总结与展望57-59
• 参考文献59-61

【参考文献】

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本文编号：598597