本文關(guān)鍵詞：基于組合導(dǎo)航技術(shù)的嵌入式GIS設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 組合導(dǎo)航 地理信息系統(tǒng) 卡爾曼濾波 最短路徑算法

【摘要】：組合導(dǎo)航是將不同類型的導(dǎo)航方式相結(jié)合以期提高導(dǎo)航精度與可靠性的導(dǎo)航方法,對(duì)于兩種不同類型的導(dǎo)航方式來(lái)說(shuō),分別存在各自的優(yōu)點(diǎn)和短板,如果能將兩種或多種不同的導(dǎo)航方式相結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)良好的互補(bǔ)。目前,在組合導(dǎo)航領(lǐng)域,技術(shù)最成熟,使用范圍最廣的當(dāng)數(shù)GPS/SINS組合導(dǎo)航。慣性導(dǎo)航與衛(wèi)星導(dǎo)航具有良好的互補(bǔ)特性,是一種比較合適的組合方式。地理信息系統(tǒng)GIS的主要作用是采集、存儲(chǔ)、管理檢索、處理和分析地理空間數(shù)據(jù)。他是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng),相比于傳統(tǒng)的地理信息管理方式,它更易于數(shù)據(jù)的綜合、模擬及分析預(yù)測(cè)。GIS的諸多功能依賴于位置信息的獲取,而組合導(dǎo)航技術(shù)能為GIS提供更加精確的導(dǎo)航定位信息。將組合導(dǎo)航技術(shù)與GIS技術(shù)整合運(yùn)用,可把組合導(dǎo)航系統(tǒng)提供的空間數(shù)據(jù)按照某種地理坐標(biāo)進(jìn)行編碼,以實(shí)現(xiàn)定位功能。針對(duì)以上兩個(gè)主要部分進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì),取得了以下成果：1)對(duì)慣性導(dǎo)航與衛(wèi)星導(dǎo)航的組成與原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹,主要分析了采用組合導(dǎo)航技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)以及為什么要采用SINS/GPS組合的原因。其次,針對(duì)該種組合方式的不同組合方法進(jìn)行了研究,分析了不同組合方法的優(yōu)缺點(diǎn),闡述了他們各自的原理。對(duì)于組合導(dǎo)航中最關(guān)鍵的信息融合技術(shù)進(jìn)行了詳盡的介紹,并通過(guò)卡爾曼濾波技術(shù)實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)航數(shù)據(jù)的融合。2)創(chuàng)建了基于LINUX操作系統(tǒng)的嵌入式編譯平臺(tái),對(duì)選用的硬件設(shè)備進(jìn)行了介紹,畫(huà)出了整個(gè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖。對(duì)嵌入式開(kāi)發(fā)板與GPS接收機(jī)之間的串口通信問(wèn)題給出了解決方案,并給出了串口設(shè)置的方法,完成了導(dǎo)航定位信息的采集。3)在軟件設(shè)計(jì)方面,通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)了從經(jīng)緯度坐標(biāo)到平面直角坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換,利用C++語(yǔ)言與QT基于項(xiàng)的繪圖機(jī)制完成了對(duì)MapInfo地圖數(shù)據(jù)的讀取,組織與繪制。編寫(xiě)了軟件交互方式。并對(duì)GIS的核心應(yīng)用問(wèn)題,路徑的搜索與規(guī)劃,給出了解決方案,介紹了A*搜索算法的原理以及怎樣編程實(shí)現(xiàn)A*搜索算法。通過(guò)最終的實(shí)踐驗(yàn)證,系統(tǒng)平穩(wěn)可靠,效果較好,可以實(shí)現(xiàn)GIS最基本的功能。表明了設(shè)計(jì)方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：組合導(dǎo)航 地理信息系統(tǒng) 卡爾曼濾波 最短路徑算法
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN967.2;P208
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 縮略語(yǔ)對(duì)照表10-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 課題研究的內(nèi)容及意義14-15
• 1.2 組合導(dǎo)航概述15-16
• 1.2.1 組合導(dǎo)航的研究意義15
• 1.2.2 GPS/SINS組合導(dǎo)航的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 GIS概述16-20
• 1.3.1 GIS的組成16-17
• 1.3.2 GIS的主要功能17
• 1.3.3 GIS的發(fā)展現(xiàn)狀17
• 1.3.4 GIS的發(fā)展趨勢(shì)17-20
• 第二章 導(dǎo)航系統(tǒng)與組合導(dǎo)航原理20-36
• 2.1 捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)概述20-26
• 2.1.1 捷聯(lián)慣導(dǎo)的基本原理20-21
• 2.1.2 捷聯(lián)姿態(tài)解算21-26
• 2.2 GPS概述26-28
• 2.2.1 GPS系統(tǒng)的組成26-27
• 2.2.2 GPS定位與測(cè)速原理27-28
• 2.3 組合導(dǎo)航組合方式研究28-34
• 2.3.1 組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29-32
• 2.3.2 組合導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合32-34
• 2.4 本章小結(jié)34-36
• 第三章 GIS地圖數(shù)據(jù)管理36-42
• 3.1 MapInfo地圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)36-38
• 3.2 QT基于項(xiàng)的圖形視圖框架38-41
• 3.2.1 場(chǎng)景(QGraphicsScene)39-40
• 3.2.2 視圖(QGraphicsView)40
• 3.2.3 圖形項(xiàng)(QGraphicsItem)40-41
• 3.3 本章小結(jié)41-42
• 第四章 GIS軟硬件平臺(tái)的搭建42-52
• 4.1 開(kāi)發(fā)平臺(tái)的選擇42-43
• 4.1.1 OK210開(kāi)發(fā)板簡(jiǎn)介42
• 4.1.2 ARMCortex-A8介紹42-43
• 4.1.3 S5PV210芯片特性43
• 4.2 交叉編譯和調(diào)試環(huán)境的搭建43-47
• 4.2.1 嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建43
• 4.2.2 PC機(jī)Ubuntu系統(tǒng)搭建43-44
• 4.2.3 宿主機(jī)和目標(biāo)機(jī)的通信44
• 4.2.4 安裝交叉編譯工具44-45
• 4.2.5 Qt/Embedded GUI平臺(tái)移植45-47
• 4.3 位置信息的輸入47-50
• 4.4 本章小結(jié)50-52
• 第五章 GIS的軟件實(shí)現(xiàn)52-70
• 5.1 面向嵌入式平臺(tái)的GIS軟件構(gòu)架52
• 5.2 高斯投影及其代碼實(shí)現(xiàn)52-58
• 5.2.1 高斯投影53-55
• 5.2.2 高斯正算公式55-56
• 5.2.3 高斯正算公式的代碼實(shí)現(xiàn)56-58
• 5.3 圖形元素的繪制58-62
• 5.3.1 圖形元素類的組織58-59
• 5.3.2 圖形元素類的繪制59-62
• 5.4 最佳路徑分析62-69
• 5.4.1 最佳路徑分析62
• 5.4.2 最佳路徑算法62-63
• 5.4.3 A~*算法的原理63-69
• 5.5 本章小結(jié)69-70
• 第六章 結(jié)論與展望70-72
• 6.1 研究結(jié)論70
• 6.2 研究展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-74
• 致謝74

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本文編號(hào)：862706