嵌入式电子海图导航系统—硬件设计与海图显示

嵌入式电子海图导航系统—硬件设计与海图显示

论文摘要

随着电子海图导航系统和嵌入式技术的发展,基于嵌入式32位微处理器和嵌入式操作系统的嵌入式电子海图导航系统已经成为电子海图导航领域的一个发展趋势。嵌入式电子海图导航系统与基于PC平台下的电子海图导航系统相比,具有结构紧凑、可靠性高、成本低等优点。本文分析了电子海图导航系统和嵌入式技术的发展现状,设计了一个嵌入式电子海图导航系统,该系统采用高性能的嵌入式微处理器ARM9内核的S3C2410A为CPU,嵌入式操作系统选择Windows CE.net,外接GPS接收装置、键盘、鼠标和LCD液晶屏,并集成大容量的SD卡以存储电子海图数据,提供海图显示、计划航线的确定、航行监测、航行记录和定位与导航等功能。本系统可以作为手持设备使用,也可以安装在中小型舰船上使用。本文完成了课题的硬件设计和海图显示部分内容,其余部分的内容由其他同学完成。论文首先分析了系统硬件设计的整体方案,并根据此整体方案介绍了基于博瑞公司MC2410E开发板的硬件平台的设计与搭建。其次,根据系统需求,定制了本系统需要的Windows CE.net操作系统,并移植到目标设备板上。接着研究了本系统中采用的海军航保部出版的符合中国国家军用标准的军用矢量格式(Military Vector Chart Format,MVCF)电子海图的数据格式,并定义了数据结构。最后,给出了电子海图显示的调图显示原理,并设计了海图显示的软件流程。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 嵌入式电子海图导航系统的背景与意义
  • 1.2 课题发展现状
  • 1.2.1 电子海图导航系统发展现状
  • 1.2.2 嵌入式系统发展现状
  • 1.3 论文所做的工作和论文结构
  • 1.3.1 论文所做工作
  • 1.3.2 论文结构
  • 第2章 嵌入式电子海图导航系统的硬件设计
  • 2.1 整体方案叙述
  • 2.2 硬件开发平台
  • 2.2.1 微处理器简介
  • 2.2.2 SDRAM和NAND FLASH
  • 2.2.3 音频输出接口
  • 2.2.4 LCD的选型与接口
  • 2.2.5 外围通信接口
  • 2.3 GPS模块
  • 2.4 电源模块
  • 第3章 嵌入式操作系统的选择和移植
  • 3.1 嵌入式操作系统的选择
  • 3.1.1 常见的嵌入式操作系统
  • 3.1.2 操作系统的选择
  • 3.2 Wince系统的定制和移植
  • 3.2.1 Wince操作系统开发平台介绍
  • 3.3.2 Wince操作系统定制过程
  • 3.3.3 生成操作系统镜像
  • 3.3.4 操作系统移植
  • 第4章 电子海图数据结构分析
  • 4.1 军用矢量海图
  • 4.2 海图文件格式分析
  • 4.2.1 元数据文件
  • 4.2.2 图形文件
  • 4.2.3 索引文件
  • 4.2.4 属性文件
  • 4.3 电子海图符号库文件
  • 4.3.1 符号库概述
  • 4.3.2 要素定义表
  • 4.4 程序数据结构
  • 第5章 显示模块设计
  • 5.1 电子海图的调图显示
  • 5.1.1 海图文件逻辑坐标与屏幕坐标之间的转换
  • 5.1.2 电子海图调图显示原理
  • 5.1.3 电子海图调图显示流程
  • 5.1.4 电子海图的缩放显示
  • 5.2 电子海图的显示模块设计
  • 5.2.1 电子海图显示模块的图形显示
  • 5.2.2 电子海图的换图
  • 5.2.3 电子海图的漫游显示
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 研究生履历
  • 相关论文文献

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