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(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展,居民人口數(shù)量增加,導(dǎo)致公共場(chǎng)合火災(zāi)安全隱患不斷暴露,嚴(yán)重威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。近年來(lái),消防安全工作逐漸得到國(guó)家的重視,大多數(shù)部隊(duì)通過(guò)新建綜合訓(xùn)練基地,開(kāi)展復(fù)雜災(zāi)情環(huán)境下的滅火救援和事故處理實(shí)戰(zhàn)演習(xí),訓(xùn)練消防員突發(fā)事件處理能力,提高臨場(chǎng)戰(zhàn)斗心理素質(zhì)。傳統(tǒng)的實(shí)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(jī)動(dòng)能力。但是,這種實(shí)戰(zhàn)型的訓(xùn)練模式也存在諸多弊端。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和電子信息技術(shù)的快速發(fā)展,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)因具備新型技術(shù)優(yōu)勢(shì)而被科研人員廣泛用于消防模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),從而為解決傳統(tǒng)訓(xùn)練方式存在的問(wèn)題提供了技術(shù)支持。本文正是在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)上,通過(guò)集成Cortex嵌入式技術(shù),設(shè)計(jì)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(jì)和實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)具有的價(jià)值,通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外虛擬現(xiàn)實(shí)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(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)優(yōu)劣所在,為課題研究?jī)?nèi)容和技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)的確定提供資料調(diào)研基礎(chǔ)。論文主體詳細(xì)論述了課題設(shè)計(jì)方案和實(shí)現(xiàn)方法,按照總體設(shè)計(jì)將系統(tǒng)劃分為兩部分獨(dú)立設(shè)計(jì),一部分是消防車仿真操作面板的設(shè)計(jì),另一部分是虛擬場(chǎng)景體感服的設(shè)計(jì)。兩種不同的消防裝備采用相同硬件架構(gòu)平臺(tái),設(shè)計(jì)方法相似,因此具有技術(shù)同源性,可集成到同一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)軟件平臺(tái)中。系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程主要分為硬件電路設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)集成測(cè)試。硬件電路針對(duì)系統(tǒng)每個(gè)組成模塊單元進(jìn)行設(shè)計(jì),共同組成底層硬件系統(tǒng)。軟件的程序設(shè)計(jì)在兩個(gè)不同的系統(tǒng)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn),一個(gè)是基于嵌入式設(shè)計(jì)的ARM平臺(tái),另外一個(gè)是面向界面設(shè)計(jì)的Windows平臺(tái)。通過(guò)第三部分的集成測(cè)試,將不同平臺(tái)上設(shè)計(jì)的軟硬件系統(tǒng)組合起來(lái),最終實(shí)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(jì)。
【關(guān)鍵詞】：虛擬現(xiàn)實(shí) 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(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：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(shí)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(shí)技術(shù)在消防訓(xùn)練中的應(yīng)用12-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外虛擬消防訓(xùn)練發(fā)展?fàn)顩r13-15
• 1.3 課題研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)15-16
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.3.2 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)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(jì)19-33
• 2.1 消防模擬訓(xùn)練系統(tǒng)簡(jiǎn)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(shí)技術(shù)22-24
• 2.3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)24-27
• 2.3.1 模擬操作器面板設(shè)計(jì)方案26-27
• 2.3.2 虛擬溫控體驗(yàn)服設(shè)計(jì)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(jī)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(jì)33-53
• 3.1 微控芯片驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)33-35
• 3.1.1 時(shí)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(jì)35-39
• 3.3 面板接口模塊設(shè)計(jì)39-42
• 3.3.1 繼電器驅(qū)動(dòng)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(jì)42-44
• 3.5 串行通信模塊設(shè)計(jì)44-45
• 3.6 無(wú)線通信模塊設(shè)計(jì)45-47
• 3.7 調(diào)試接口模塊設(shè)計(jì)47-48
• 3.8 外部設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)48-52
• 3.8.1 外殼基材49
• 3.8.2 布局設(shè)計(jì)49-50
• 3.8.3 外觀設(shè)計(jì)50-52
• 3.9 本章小結(jié)52-53
• 4 系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)53-64
• 4.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹53-54
• 4.2 驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)計(jì)54-62
• 4.2.1 驅(qū)動(dòng)軟件結(jié)構(gòu)54-55
• 4.2.2 STM32F407標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)55-56
• 4.2.3 用戶自定義應(yīng)用程序56-62
• 4.3 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)62-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 5 系統(tǒng)集成與測(cè)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(cè)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(cè)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(xiàn)74-76
• 致謝76-77
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷77
• 發(fā)表文章77
• 參加項(xiàng)目77

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 淡默;汪彤;;虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在城市應(yīng)急救援訓(xùn)練中的應(yīng)用[J];安全;2015年01期

2 袁狄平;靳學(xué)勝;王哲;劉賢良;;基于多Agent系統(tǒng)的消防虛擬訓(xùn)練環(huán)境建模[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年03期

3 楊莉仙;;常見(jiàn)消防項(xiàng)目模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];中國(guó)民航大學(xué)學(xué)報(bào);2012年04期

4 要進(jìn)輝;趙慶海;李建華;;虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在消防特勤模擬訓(xùn)練中的應(yīng)用[J];安全;2012年03期

5 趙光輝;;基于MSP430F2132的溫差式原油流量傳感器設(shè)計(jì)[J];電子技術(shù);2011年08期

6 陳浩磊;鄒湘軍;陳燕;陳燕;劉天湖;;虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的最新發(fā)展與展望[J];中國(guó)科技論文在線;2011年01期

7 沈劍熒;;OSG在消防模擬訓(xùn)練中的應(yīng)用前景[J];中國(guó)科技信息;2011年01期

8 唐斌;;虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在消防戰(zhàn)訓(xùn)工作中的應(yīng)用[J];中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品;2010年16期

9 夏迎春;吳重光;張貝克;許重華;;現(xiàn)代化工仿真訓(xùn)練工廠[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2010年02期

10 靳學(xué)勝;袁狄平;;大型石化儲(chǔ)罐庫(kù)區(qū)消防虛擬訓(xùn)練仿真系統(tǒng)研究[J];消防科學(xué)與技術(shù);2009年12期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 高云卓;曹世鋒;梁宏偉;;虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在消防培訓(xùn)中的應(yīng)用研究[A];2014中國(guó)消防協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)年會(huì)論文集[C];2014年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 周來(lái);面向虛擬現(xiàn)實(shí)飛行模擬訓(xùn)練的視覺(jué)手交互技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

2 周德闖;基于虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)的火災(zāi)場(chǎng)景計(jì)算與仿真研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 姜曉鵬;消防車虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)[D];中國(guó)海洋大學(xué);2014年

2 鄭楠;北京公安消防局救援訓(xùn)練管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];山東大學(xué);2012年

3 翟兆建;基于Vega Prime的大型滅火飛機(jī)投水視景仿真研究[D];南昌航空大學(xué);2012年

4 胡鵬法;高空消防車臂架控制關(guān)鍵技術(shù)研究與系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[D];武漢理工大學(xué);2012年

5 張晗;虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用研究[D];山東師范大學(xué);2011年

6 劉亮;某型裝備模擬訓(xùn)練系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];華中科技大學(xué);2010年

7 徐娟;基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的鐵道車輛運(yùn)行仿真系統(tǒng)研究[D];中南大學(xué);2009年

8 田曉;某新型坦克綜合訓(xùn)練模擬器虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)及其視景仿真的實(shí)現(xiàn)研究[D];南京理工大學(xué);2007年

9 韓冬;基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的石化火災(zāi)滅火救援場(chǎng)景的視景仿真[D];天津師范大學(xué);2007年

10 王冠虎;基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的消防安全系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[D];天津大學(xué);2007年

  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(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：357213