基于ARM的多波束测深声呐显控软件设计
发布时间：2021-05-09 06:54
多波束测深系统是由多种传感器组成的复杂系统,常用来实现海底地形探测以及海湾、航道及航行障碍物的精密测量,具有覆盖面积大,测量精度高,测量误差小,测量效率高的特点。随着多波束测深系统的不断发展和嵌入式技术的不断进步,多波束测深系统逐渐向便携式、小型化、低功耗的方向发展,为了适应市场化需求本文设计了一款基于ARM的多波束测深声呐显控软件。本文根据多波束测深系统显控软件需要实现的功能,进行了软件的整体框架设计。通过分析多波束测深系统需要实现的功能以及考虑低成本、开发方便性及扩展性等因素,设计采用基于ARM20Cortex-A7的全智A20系统级芯片Banana20Pro,Lubuntu作为开发系统,使用开源的跨平台图形界面开发工具Qt完成显控软件的设计。根据多波束系统的工作原理及应用需求,软件设计并实现了接收数据解算、波束剖面图、三维散点地形图、水体图像、三维构网地形图绘制以及同步参数信息显示等功能。软件具有实时模式和回放模式两种工作模式,在实时模式下通过多线程网络通信技术对声呐数据以及辅助传感器上传数据进行接收并实现分类存储及绘图显示,在回放模式下通过读取已存数据实现绘制散点图,再通过De...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 多波束测深系统软件的发展现状
1.2.1 QINSy软件
1.2.2 Hypack软件
1.2.3 CARIS软件
1.3 论文内容结构安排
第2章 显控软件方案设计与开发环境建立
2.1 系统总体方案设计
2.1.1 软件系统设计方案
2.1.2 网络协议
2.1.3 系统控制参数协议
2.1.4 数据解析及提取
2.2 嵌入式硬件平台搭建
2.2.1 BananaPro介绍
2.2.2 配置外部接口
2.3 Qt图形界面开发
2.3.1 Qt的体系结构
2.3.2 Qt的事件传递
2.3.3 信号与槽机制
2.4 嵌入式软件环境搭建
2.4.1 嵌入式Lubuntu系统移植
2.4.2 GPU驱动移植
2.4.3 Qt交叉编译和移植
2.4.4 添加QWT插件
2.5 本章小结
第3章 显控软件功能模块开发实现
3.1 数据接收及存储功能
3.1.1 数据接收
3.1.2 数据存储
3.2 三维构网地形图绘制功能
3.2.1 Delaunay三角剖分算法
3.2.2 深度数据构网算法实现
3.2.3 海底地形可视化技术
3.3 散点图像绘制功能
3.3.1 波束剖面图
3.3.2 海底地形散点图
3.3.3 水体图像
3.4 关键技术
3.4.1 linux系统下多线程技术
3.4.2 OpenGLES
3.5 本章小结
第4章 显控软件功能测试与分析
4.1 实时模式
4.1.1 多线程网络通信测试
4.1.2 处理器内核调度
4.1.3 界面工作流程
4.1.4 实验测试
4.2 回放模式
4.2.1 模拟实验
4.2.2 测试实验
4.2.3 软件测试结果
4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]多波束成像声呐显控软件设计与实现[J]. 孙裕超,张学磊,田甜,王文琮. 电声技术. 2017(03)
[2]Linux下基于socket多线程并发通信的实现[J]. 徐逸夫. 通讯世界. 2016(16)
[3]网络编程tcp/ip协议与socket论述[J]. 严谦,阳泳. 电子世界. 2016(08)
[4]一种基于映射法的散乱点云Delaunay三角剖分算法[J]. 李凤霞,刘咏梅,王晓哲,饶永辉. 计算机应用研究. 2015(03)
[5]海洋测深声呐标准化检测体系的建立方法研究[J]. 陈允约,刘智敏,曹玉芬,阳凡林,秦琳. 水道港口. 2014(06)
[6]嵌入式系统的发展与展望[J]. 王福刚,杨文君,葛良全. 计算机测量与控制. 2014(12)
[7]Qwt类库在二维云图绘制中的应用[J]. 高菲,袁媛,林成地,黄少华. 现代电子技术. 2014(14)
[8]基于OpenGL20ES的二三维地图可视化客户端设计与实现[J]. 王亚美,鲁田. 计算机应用与软件. 2013(09)
[9]基于Linux内核的多线程技术的研究[J]. 黄岩. 科技传播. 2013(13)
[10]多波束相干海底成像技术[J]. 徐超,李海森,陈宝伟,周天. 哈尔滨工程大学学报. 2013(09)
博士论文
[1]基于联合不确定度的多波束测深估计及海底地形成图技术[D]. 陆丹.哈尔滨工程大学 2012
[2]多波束测深假象消除与动态空间归位技术[D]. 魏玉阔.哈尔滨工程大学 2011
硕士论文
[1]基于Qt和QWT的γ能谱数据采集软件平台设计[D]. 涂亚飞.上海应用技术大学 2016
[2]嵌入式Linux系统下QT图形界面开发[D]. 陈晨.电子科技大学 2016
[3]基于OpenGL20ES的移动平台三维地形绘制的研究与实现[D]. 马金文.新疆大学 2014
[4]二维图形加速引擎设计与实现[D]. 周毅.湖南大学 2013
[5]真实感海底地形三维可视化实现技术[D]. 范瑞杰.解放军信息工程大学 2013
[6]基于Qt的嵌入式Linux系统GUI的研究与实现[D]. 范朋.北京邮电大学 2011
[7]测深系统显控软件设计实现[D]. 秦丽娜.哈尔滨工程大学 2011
[8]ARM9平台上基于Qt/Embedded的嵌入式GUI的研究与实现[D]. 曾剑元.吉林大学 2010
[9]GIS空间内插方法与应用研究[D]. 张靖.内蒙古师范大学 2008
[10]便携式多波束测深仪实时测控与数据可视技术研究[D]. 陈友元.哈尔滨工程大学 2005
本文编号：3176844
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 多波束测深系统软件的发展现状
1.2.1 QINSy软件
1.2.2 Hypack软件
1.2.3 CARIS软件
1.3 论文内容结构安排
第2章 显控软件方案设计与开发环境建立
2.1 系统总体方案设计
2.1.1 软件系统设计方案
2.1.2 网络协议
2.1.3 系统控制参数协议
2.1.4 数据解析及提取
2.2 嵌入式硬件平台搭建
2.2.1 BananaPro介绍
2.2.2 配置外部接口
2.3 Qt图形界面开发
2.3.1 Qt的体系结构
2.3.2 Qt的事件传递
2.3.3 信号与槽机制
2.4 嵌入式软件环境搭建
2.4.1 嵌入式Lubuntu系统移植
2.4.2 GPU驱动移植
2.4.3 Qt交叉编译和移植
2.4.4 添加QWT插件
2.5 本章小结
第3章 显控软件功能模块开发实现
3.1 数据接收及存储功能
3.1.1 数据接收
3.1.2 数据存储
3.2 三维构网地形图绘制功能
3.2.1 Delaunay三角剖分算法
3.2.2 深度数据构网算法实现
3.2.3 海底地形可视化技术
3.3 散点图像绘制功能
3.3.1 波束剖面图
3.3.2 海底地形散点图
3.3.3 水体图像
3.4 关键技术
3.4.1 linux系统下多线程技术
3.4.2 OpenGLES
3.5 本章小结
第4章 显控软件功能测试与分析
4.1 实时模式
4.1.1 多线程网络通信测试
4.1.2 处理器内核调度
4.1.3 界面工作流程
4.1.4 实验测试
4.2 回放模式
4.2.1 模拟实验
4.2.2 测试实验
4.2.3 软件测试结果
4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]多波束成像声呐显控软件设计与实现[J]. 孙裕超,张学磊,田甜,王文琮. 电声技术. 2017(03)
[2]Linux下基于socket多线程并发通信的实现[J]. 徐逸夫. 通讯世界. 2016(16)
[3]网络编程tcp/ip协议与socket论述[J]. 严谦,阳泳. 电子世界. 2016(08)
[4]一种基于映射法的散乱点云Delaunay三角剖分算法[J]. 李凤霞,刘咏梅,王晓哲,饶永辉. 计算机应用研究. 2015(03)
[5]海洋测深声呐标准化检测体系的建立方法研究[J]. 陈允约,刘智敏,曹玉芬,阳凡林,秦琳. 水道港口. 2014(06)
[6]嵌入式系统的发展与展望[J]. 王福刚,杨文君,葛良全. 计算机测量与控制. 2014(12)
[7]Qwt类库在二维云图绘制中的应用[J]. 高菲,袁媛,林成地,黄少华. 现代电子技术. 2014(14)
[8]基于OpenGL20ES的二三维地图可视化客户端设计与实现[J]. 王亚美,鲁田. 计算机应用与软件. 2013(09)
[9]基于Linux内核的多线程技术的研究[J]. 黄岩. 科技传播. 2013(13)
[10]多波束相干海底成像技术[J]. 徐超,李海森,陈宝伟,周天. 哈尔滨工程大学学报. 2013(09)
博士论文
[1]基于联合不确定度的多波束测深估计及海底地形成图技术[D]. 陆丹.哈尔滨工程大学 2012
[2]多波束测深假象消除与动态空间归位技术[D]. 魏玉阔.哈尔滨工程大学 2011
硕士论文
[1]基于Qt和QWT的γ能谱数据采集软件平台设计[D]. 涂亚飞.上海应用技术大学 2016
[2]嵌入式Linux系统下QT图形界面开发[D]. 陈晨.电子科技大学 2016
[3]基于OpenGL20ES的移动平台三维地形绘制的研究与实现[D]. 马金文.新疆大学 2014
[4]二维图形加速引擎设计与实现[D]. 周毅.湖南大学 2013
[5]真实感海底地形三维可视化实现技术[D]. 范瑞杰.解放军信息工程大学 2013
[6]基于Qt的嵌入式Linux系统GUI的研究与实现[D]. 范朋.北京邮电大学 2011
[7]测深系统显控软件设计实现[D]. 秦丽娜.哈尔滨工程大学 2011
[8]ARM9平台上基于Qt/Embedded的嵌入式GUI的研究与实现[D]. 曾剑元.吉林大学 2010
[9]GIS空间内插方法与应用研究[D]. 张靖.内蒙古师范大学 2008
[10]便携式多波束测深仪实时测控与数据可视技术研究[D]. 陈友元.哈尔滨工程大学 2005
本文编号：3176844
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/3176844.html
