本文關(guān)鍵詞：基于Cortex的消防裝備模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展,居民人口數(shù)量增加,導(dǎo)致公共場合火災(zāi)安全隱患不斷暴露,嚴(yán)重威脅著人們的生命財產(chǎn)安全。近年來,消防安全工作逐漸得到國家的重視,大多數(shù)部隊通過新建綜合訓(xùn)練基地,開展復(fù)雜災(zāi)情環(huán)境下的滅火救援和事故處理實戰(zhàn)演習(xí),訓(xùn)練消防員突發(fā)事件處理能力,提高臨場戰(zhàn)斗心理素質(zhì)。傳統(tǒng)的實戰(zhàn)訓(xùn)練演習(xí)能夠顯著提高消防戰(zhàn)士的救援能力和機動能力。但是,這種實戰(zhàn)型的訓(xùn)練模式也存在諸多弊端。隨著現(xiàn)代計算機和電子信息技術(shù)的快速發(fā)展,虛擬現(xiàn)實技術(shù)因具備新型技術(shù)優(yōu)勢而被科研人員廣泛用于消防模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的開發(fā),從而為解決傳統(tǒng)訓(xùn)練方式存在的問題提供了技術(shù)支持。本文正是在虛擬現(xiàn)實技術(shù)基礎(chǔ)上,通過集成Cortex嵌入式技術(shù),設(shè)計一套能夠用于消防員設(shè)備模擬訓(xùn)練的仿真系統(tǒng)。本文首先介紹了課題研究背景和研究意義,旨在表明該課題所設(shè)計和實現(xiàn)的系統(tǒng)具有的價值,通過分析國內(nèi)外虛擬現(xiàn)實技術(shù)在消防訓(xùn)練領(lǐng)域的應(yīng)用和研究發(fā)展現(xiàn)狀,比較現(xiàn)有訓(xùn)練系統(tǒng)與本課題實現(xiàn)的系統(tǒng)優(yōu)劣所在,為課題研究內(nèi)容和技術(shù)創(chuàng)新點的確定提供資料調(diào)研基礎(chǔ)。論文主體詳細論述了課題設(shè)計方案和實現(xiàn)方法,按照總體設(shè)計將系統(tǒng)劃分為兩部分獨立設(shè)計,一部分是消防車仿真操作面板的設(shè)計,另一部分是虛擬場景體感服的設(shè)計。兩種不同的消防裝備采用相同硬件架構(gòu)平臺,設(shè)計方法相似,因此具有技術(shù)同源性,可集成到同一個虛擬現(xiàn)實軟件平臺中。系統(tǒng)的實現(xiàn)過程主要分為硬件電路設(shè)計、軟件系統(tǒng)實現(xiàn)和系統(tǒng)集成測試。硬件電路針對系統(tǒng)每個組成模塊單元進行設(shè)計,共同組成底層硬件系統(tǒng)。軟件的程序設(shè)計在兩個不同的系統(tǒng)平臺上實現(xiàn),一個是基于嵌入式設(shè)計的ARM平臺,另外一個是面向界面設(shè)計的Windows平臺。通過第三部分的集成測試,將不同平臺上設(shè)計的軟硬件系統(tǒng)組合起來,最終實現(xiàn)本課題的面向消防裝備操作的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)研究和設(shè)計。
【關(guān)鍵詞】：虛擬現(xiàn)實 嵌入式 消防裝備 仿真操作 模擬訓(xùn)練
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP311.52
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景與研究意義11-12
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 研究意義12
• 1.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在消防模擬訓(xùn)練的應(yīng)用和發(fā)展概況12-15
• 1.2.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在消防訓(xùn)練中的應(yīng)用12-13
• 1.2.2 國內(nèi)外虛擬消防訓(xùn)練發(fā)展?fàn)顩r13-15
• 1.3 課題研究內(nèi)容與創(chuàng)新點15-16
• 1.3.1 研究內(nèi)容15-16
• 1.3.2 技術(shù)創(chuàng)新點16
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)概況16-18
• 1.5 本章小結(jié)18-19
• 2 消防模擬訓(xùn)練系統(tǒng)總體方案設(shè)計19-33
• 2.1 消防模擬訓(xùn)練系統(tǒng)簡介19-21
• 2.2 系統(tǒng)理論基礎(chǔ)21-24
• 2.2.1 ARM Cortex-M4內(nèi)核處理技術(shù)21-22
• 2.2.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)22-24
• 2.3 系統(tǒng)總體設(shè)計24-27
• 2.3.1 模擬操作器面板設(shè)計方案26-27
• 2.3.2 虛擬溫控體驗服設(shè)計方案27
• 2.4 關(guān)鍵器件選型方案27-32
• 2.4.1 電子器件選型28-31
• 2.4.2 機械器件選型31-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計33-53
• 3.1 微控芯片驅(qū)動電路設(shè)計33-35
• 3.1.1 時鐘電路33-34
• 3.1.2 供電電路34-35
• 3.1.3 復(fù)位電路35
• 3.2 電源模塊設(shè)計35-39
• 3.3 面板接口模塊設(shè)計39-42
• 3.3.1 繼電器驅(qū)動電路39-40
• 3.3.2 三檔搖桿電路40
• 3.3.3 帶燈按鈕電路40-41
• 3.3.4 自復(fù)位按鈕電路41-42
• 3.3.5 三檔旋鈕電路42
• 3.4 溫控調(diào)節(jié)模塊設(shè)計42-44
• 3.5 串行通信模塊設(shè)計44-45
• 3.6 無線通信模塊設(shè)計45-47
• 3.7 調(diào)試接口模塊設(shè)計47-48
• 3.8 外部設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計48-52
• 3.8.1 外殼基材49
• 3.8.2 布局設(shè)計49-50
• 3.8.3 外觀設(shè)計50-52
• 3.9 本章小結(jié)52-53
• 4 系統(tǒng)軟件實現(xiàn)53-64
• 4.1 開發(fā)環(huán)境介紹53-54
• 4.2 驅(qū)動軟件設(shè)計54-62
• 4.2.1 驅(qū)動軟件結(jié)構(gòu)54-55
• 4.2.2 STM32F407標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫55-56
• 4.2.3 用戶自定義應(yīng)用程序56-62
• 4.3 上位機軟件設(shè)計62-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 5 系統(tǒng)集成與測試64-73
• 5.1 系統(tǒng)界面及功能64-65
• 5.2 消防車仿真操作設(shè)備的集成測試65-71
• 5.2.1 JP16型消防車駕駛室仿真操作面板66-67
• 5.2.2 JP16型消防車臂架炮仿真操作面板67-69
• 5.2.3 JP56型消防車駕駛室仿真操作面板69-70
• 5.2.4 JP56型消防車水泵仿真操作面板70-71
• 5.3 消防員虛擬體感服的集成測試71-72
• 5.4 本章小結(jié)72-73
• 6 總結(jié)與展望73-74
• 參考文獻74-76
• 致謝76-77
• 個人簡歷77
• 發(fā)表文章77
• 參加項目77

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  本文關(guān)鍵詞：基于Cortex的消防裝備模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：357213