嵌入式行进轨迹复现技术的研究与开发

发布时间：2020-05-10 15:47

【摘要】：在地铁隧道建设施工中,对旁通道周围岩土进行冻结是稳固地层、保障地下施工安全的重要手段。其中冻结作业前的首要任务便是定向打钻冻结孔,并使其行进轨迹尽可能沿预设方向延伸,但是钻头工作时会因重力、地形环境等不确定因素导致其偏离原有轨道,因此有必要对钻进轨迹进行复现观察,以帮助施工人员在冻结期间准确分析冻结壁的形成状况。目前,我国对冻结孔轨迹的判断仍处于水平测斜仪分析及人工作图复现观察阶段,这种方式不能很好的判断钻进轨迹是否偏离预设方向。本文针对地层冻结钻孔施工时复现观察钻进轨迹的需求,提出了三维钻进轨迹图形显示系统的设计和解决方案。论文首先介绍了嵌入式行进轨迹复现技术研究的背景和意义,通过总结国内外相关技术的研究现状并分析工程中存在的实际需求,提出了结合Linux+Qt+OpenGL技术,实现基于i.MX6Q硬件平台的手持终端设备的设计与开发。随后针对i.MX6Q目标板进行了交叉开发环境的搭建,并在此基础上完成了U-Boot、Linux内核以及文件系统的定制以满足本系统特定的功能需求。另外,为了实现基于FrameBuffer的OpenGL三维轨迹图形显示及便捷的触控操作,进行嵌入式Linux轨迹复现设备的驱动开发,主要完成了基于帧缓冲的LCD驱动移植和基于FT5406的触摸屏驱动开发。最后利用Qt设计了友好的操作界面,实现了用户登录验证、历史查询、轨迹图像复现等功能,同时使用Qt内置的OpenGL模块初步完成了三维空间坐标系内的轨迹绘制。本文设计实现的嵌入式行进轨迹复现设备,通过再现钻头在狭小空间中的行进轨迹,可以帮助施工人员快速分析冻结孔的钻进情况,对于指导地层冻结施工有着现实的工程意义。
【图文】：

系统总体设计

图 2-3 i.MX6Q 功能结构图Figure 2-3 i.MX6Q functional structure diagrami.MX6 处理器采用了先进的 ARMTMCortex-A9 内核，可以实现 1GHZ 的运行速度。内部集成 2D、3D 图形处理器，支持 1080p 分辨率的 3D 视频处理，除此之外，i.M具有如下特点以提高多媒体影像处理性能[21]：
【学位授予单位】：华北科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U455.4;U231.3

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本文编号：2657533