多传感器融合的目标定位装置的研究

论文摘要

随着经济的发展以及物质生活质量的提高,人们越来越注重人身安全和财产安全。安防技术领域成为近些年国家投资的重要方向,安防技术也在不断的创新提高。并且近年来,随着城市的发展,城市人口增多,随之而来的城市突发事件也越来越多。如何高效智能的处理突发事件,应急指挥车系统的研究就成为一个重要的技术解决方向。本论文研究的目标定位装置作为应急指挥车系统的一部分,将前端传感器采集到的数据进行融合运算得到目标(即突发事件发生地)的经度和纬度,并通过有线或无线方式传送到应急指挥车系统的控制中心,提供技术支持便于控制中心做决策。本论文研究的多传感器融合的目标定位装置,采用多传感器技术和数据融合方法,获得目标的经度和纬度。目标定位信息可以在装置上的液晶屏上显示,液晶屏上显示的内容可以通过按键来选择,操作人员可以直观地查看信息。目标定位信息也可以通过Zigbee模块或RS485模块传输到上位机进行处理。本论文进行了如下工作：1、分析目标定位原理,进行目标定位装置的功能分析。装置由数据采集功能、数据传输功能、控制与数据处理功能、信息查询功能构成。2、进行了目标定位装置结构设计。采用多传感器技术和数据融合方法,装置由GPS、电子罗盘和激光测距等模块完成数据采集；通过单片机控制与数据处理模块完成多传感器数据采集与融合计算,获得目标的经度和纬度；通过按键模块与显示模块完成信息查询；采用RS485协议或Zigbee技术完成装置与上位机的数据通讯；通过电源模块给本装置提供电源。3、进行了装置的软硬件具体设计。在各模块电路设计完成的基础上,完成了单片机与各模块的数据处理程序以及融合算法程序。设计了多串口模块,解决了串口资源不足的问题；设计了电平转换电路,解决了传感器与单片机电平不匹配的问题。4、进行了装置的软硬件调试与测试。装置运行正常,实现预期功能,达到设计目标。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 背景
• 1.2 目标定位技术国内外研究现状
• 1.2.1 国外现状
• 1.2.2 国内现状
• 1.3 论文工作
• 1.4 论文结构
• 第二章 目标定位原理与装置设计
• 2.1 目标定位原理
• 2.2 目标定位装置需求与功能分析
• 2.3 目标定位装置结构组成
• 2.3.1 目标定位装置组成
• 2.3.2 目标定位装置结构
• 2.3.3 装置工作原理
• 2.4 器件选型
• 2.5 本章小结
• 第三章 目标定位装置具体设计
• 3.1 通信协议介绍
• 3.2 硬件设计
• 3.2.1 电源模块
• 3.2.2 控制与数据处理模块
• 3.2.3 数据采集模块
• 3.2.4 信息查询模块
• 3.2.5 数据传输模块
• 3.2.6 PCB电路板
• 3.3 软件设计
• 3.3.0 软件调试平台介绍
• 3.3.1 SP3539模块
• 3.3.2 GPS模块
• 3.3.3 电子罗盘模块
• 3.3.4 激光测距模块
• 3.3.5 多传感器融合处理
• 3.3.6 信息查询模块
• 3.3.7 数据传输模块
• 3.4 本章小结
• 第四章 目标定位装置调试与优化
• 4.1 端口调试
• 4.2 电平不匹配调试
• 4.3 GPS模块数据格式调试
• 4.4 电子罗盘数据提取调试
• 4.5 本章小结
• 第五章 目标定位装置测试
• 5.1 目标定位功能的测试
• 5.2 信息查询功能测试
• 5.3 数据传输功能测试
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文的工作总结
• 6.2 进一步工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录A