多波束測深系統(tǒng)是由多種傳感器組成的復(fù)雜系統(tǒng),常用來實(shí)現(xiàn)海底地形探測以及海灣、航道及航行障礙物的精密測量,具有覆蓋面積大,測量精度高,測量誤差小,測量效率高的特點(diǎn)。隨著多波束測深系統(tǒng)的不斷發(fā)展和嵌入式技術(shù)的不斷進(jìn)步,多波束測深系統(tǒng)逐漸向便攜式、小型化、低功耗的方向發(fā)展,為了適應(yīng)市場化需求本文設(shè)計(jì)了一款基于ARM的多波束測深聲吶顯控軟件。本文根據(jù)多波束測深系統(tǒng)顯控軟件需要實(shí)現(xiàn)的功能,進(jìn)行了軟件的整體框架設(shè)計(jì)。通過分析多波束測深系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能以及考慮低成本、開發(fā)方便性及擴(kuò)展性等因素,設(shè)計(jì)采用基于ARM20Cortex-A7的全智A20系統(tǒng)級芯片Banana20Pro,Lubuntu作為開發(fā)系統(tǒng),使用開源的跨平臺圖形界面開發(fā)工具Qt完成顯控軟件的設(shè)計(jì)。根據(jù)多波束系統(tǒng)的工作原理及應(yīng)用需求,軟件設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了接收數(shù)據(jù)解算、波束剖面圖、三維散點(diǎn)地形圖、水體圖像、三維構(gòu)網(wǎng)地形圖繪制以及同步參數(shù)信息顯示等功能。軟件具有實(shí)時(shí)模式和回放模式兩種工作模式,在實(shí)時(shí)模式下通過多線程網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)對聲吶數(shù)據(jù)以及輔助傳感器上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行接收并實(shí)現(xiàn)分類存儲及繪圖顯示,在回放模式下通過讀取已存數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)繪制散點(diǎn)圖,再通過De... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 多波束測深系統(tǒng)軟件的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 QINSy軟件
        1.2.2 Hypack軟件
        1.2.3 CARIS軟件
    1.3 論文內(nèi)容結(jié)構(gòu)安排
第2章 顯控軟件方案設(shè)計(jì)與開發(fā)環(huán)境建立
    2.1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
        2.1.1 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
        2.1.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
        2.1.3 系統(tǒng)控制參數(shù)協(xié)議
        2.1.4 數(shù)據(jù)解析及提取
    2.2 嵌入式硬件平臺搭建
        2.2.1 BananaPro介紹
        2.2.2 配置外部接口
    2.3 Qt圖形界面開發(fā)
        2.3.1 Qt的體系結(jié)構(gòu)
        2.3.2 Qt的事件傳遞
        2.3.3 信號與槽機(jī)制
    2.4 嵌入式軟件環(huán)境搭建
        2.4.1 嵌入式Lubuntu系統(tǒng)移植
        2.4.2 GPU驅(qū)動移植
        2.4.3 Qt交叉編譯和移植
        2.4.4 添加QWT插件
    2.5 本章小結(jié)
第3章 顯控軟件功能模塊開發(fā)實(shí)現(xiàn)
    3.1 數(shù)據(jù)接收及存儲功能
        3.1.1 數(shù)據(jù)接收
        3.1.2 數(shù)據(jù)存儲
    3.2 三維構(gòu)網(wǎng)地形圖繪制功能
        3.2.1 Delaunay三角剖分算法
        3.2.2 深度數(shù)據(jù)構(gòu)網(wǎng)算法實(shí)現(xiàn)
        3.2.3 海底地形可視化技術(shù)
    3.3 散點(diǎn)圖像繪制功能
        3.3.1 波束剖面圖
        3.3.2 海底地形散點(diǎn)圖
        3.3.3 水體圖像
    3.4 關(guān)鍵技術(shù)
        3.4.1 linux系統(tǒng)下多線程技術(shù)
        3.4.2 OpenGLES
    3.5 本章小結(jié)
第4章 顯控軟件功能測試與分析
    4.1 實(shí)時(shí)模式
        4.1.1 多線程網(wǎng)絡(luò)通信測試
        4.1.2 處理器內(nèi)核調(diào)度
        4.1.3 界面工作流程
        4.1.4 實(shí)驗(yàn)測試
    4.2 回放模式
        4.2.1 模擬實(shí)驗(yàn)
        4.2.2 測試實(shí)驗(yàn)
        4.2.3 軟件測試結(jié)果
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多波束成像聲吶顯控軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 孫裕超,張學(xué)磊,田甜,王文琮.  電聲技術(shù). 2017(03)
[2]Linux下基于socket多線程并發(fā)通信的實(shí)現(xiàn)[J]. 徐逸夫.  通訊世界. 2016(16)
[3]網(wǎng)絡(luò)編程tcp/ip協(xié)議與socket論述[J]. 嚴(yán)謙,陽泳.  電子世界. 2016(08)
[4]一種基于映射法的散亂點(diǎn)云Delaunay三角剖分算法[J]. 李鳳霞,劉詠梅,王曉哲,饒永輝.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2015(03)
[5]海洋測深聲吶標(biāo)準(zhǔn)化檢測體系的建立方法研究[J]. 陳允約,劉智敏,曹玉芬,陽凡林,秦琳.  水道港口. 2014(06)
[6]嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展與展望[J]. 王福剛,楊文君,葛良全.  計(jì)算機(jī)測量與控制. 2014(12)
[7]Qwt類庫在二維云圖繪制中的應(yīng)用[J]. 高菲,袁媛,林成地,黃少華.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2014(14)
[8]基于OpenGL20ES的二三維地圖可視化客戶端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 王亞美,魯田.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2013(09)
[9]基于Linux內(nèi)核的多線程技術(shù)的研究[J]. 黃巖.  科技傳播. 2013(13)
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博士論文
[1]基于聯(lián)合不確定度的多波束測深估計(jì)及海底地形成圖技術(shù)[D]. 陸丹.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[2]多波束測深假象消除與動態(tài)空間歸位技術(shù)[D]. 魏玉闊.哈爾濱工程大學(xué) 2011

碩士論文
[1]基于Qt和QWT的γ能譜數(shù)據(jù)采集軟件平臺設(shè)計(jì)[D]. 涂亞飛.上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 2016
[2]嵌入式Linux系統(tǒng)下QT圖形界面開發(fā)[D]. 陳晨.電子科技大學(xué) 2016
[3]基于OpenGL20ES的移動平臺三維地形繪制的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 馬金文.新疆大學(xué) 2014
[4]二維圖形加速引擎設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 周毅.湖南大學(xué) 2013
[5]真實(shí)感海底地形三維可視化實(shí)現(xiàn)技術(shù)[D]. 范瑞杰.解放軍信息工程大學(xué) 2013
[6]基于Qt的嵌入式Linux系統(tǒng)GUI的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 范朋.北京郵電大學(xué) 2011
[7]測深系統(tǒng)顯控軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[D]. 秦麗娜.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[8]ARM9平臺上基于Qt/Embedded的嵌入式GUI的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 曾劍元.吉林大學(xué) 2010
[9]GIS空間內(nèi)插方法與應(yīng)用研究[D]. 張靖.內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2008
[10]便攜式多波束測深儀實(shí)時(shí)測控與數(shù)據(jù)可視技術(shù)研究[D]. 陳友元.哈爾濱工程大學(xué) 2005



本文編號：3176844