地面无人车主空台的软件设计及实现

论文摘要

地面无人作战平台作为武器发展的一个热点,是未来作战系统的重要组成部分,对其进行研究有着重要的现实意义。本课题以某型地面无人作战平台的研制为背景,该平台由主控台、通信系统、车辆控制系统和作战功能系统四个部分组成,本文进行了地面无人车主控台的软件设计,主要内容如下：（1）介绍了无人作战平台的总体结构,分析了主控台的功能需求,制定了主控台的软件设计方案,阐述了实现主控台各功能模块的关键技术。（2）编制了无人车和主控台之间的数据通信协议,基于Winsock实现了网络数据通信。利用DirectInput进行操纵杆开发,实现了无人车的远程操控。（3）分析了无人车上传到主控台的码流数据格式,制定了传输控制方案,主控台接收码流数据,采用相对应的解码算法H.263进行解码,实现了无人车行进过程的实时图像监控。（4）利用3DS MAX建模软件建立小车模型,基于OpenGL生成三维虚拟场景,导入三维模型,通过无人车上传的运动数据控制小车在场景中的运动,实现了无人车运动的三维可视化仿真。在完成MapInfo电子地图二次开发的基础上实现了电子地图导航功能。论文采用了C／S的结构模式,以Visual C++ 6.0为开发平台设计了友好的人机交互界面,对主控台各功能模块进行了软件调试,调试结果表明：主控台设计合理,功能完善,运行良好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 本课题研究背景及意义
• 1.2 无人车的研究现状
• 1.3 论文的主要工作
• 1.4 论文的结构安排
• 2 地面无人车主控台总体设计
• 2.1 无人作战平台总体结构
• 2.2 主控台软件需求分析
• 2.3 主控台软件设计方案
• 2.3.1 数据通信
• 2.3.2 视频解码及显示
• 2.3.3 无人车运动的三维可视化仿真
• 2.3.4 电子地图导航
• 2.4 软件开发技术
• 2.4.1 网络数据通信
• 2.4.2 视频编解码技术
• 2.4.3 三维建模及仿真
• 2.4.4 操纵杆开发
• 2.4.5 电子地图导航技术
• 2.5 本章小结
• 3 网络数据通信及操纵杆开发
• 3.1 网络数据通信协议
• 3.1.1 通信数据类型分析
• 3.1.2 通信协议编制
• 3.2 基于Winsock的网络通信实现
• 3.3 主控台多线程技术的应用
• 3.3.1 主控台多线程工作流程
• 3.3.2 多线程技术处理数据传送
• 3.3.3 主控台多线程的同步
• 3.4 操纵杆的开发
• 3.4.1 操纵杆工作流程及协议制定
• 3.4.2 操纵杆编程的具体实现
• 3.5 本章小结
• 4 主控台视频解码及显示
• 4.1 无人车视频数据编码传输
• 4.1.1 视频数据压缩的必然性与可行性
• 4.1.2 视频编码格式
• 4.1.3 视频数据网络传输控制方案
• 4.2 H.263协议标准
• 4.2.1 H.263码流格式
• 4.2.2 H.263码流结构定义
• 4.3 视频解码具体实现
• 4.3.1 运动补偿
• 4.3.2 系数解码
• 4.3.3 块重建
• 4.4 主控台视频显示
• 4.5 本章小结
• 5 无人车运动的三维可视化仿真及电子地图导航
• 5.1 OpenGL的工作原理
• 5.2 无人车运动的三维可视化仿真实现
• 5.2.1 三维场景的生成
• 5.2.2 三维小车模型的建立与导入
• 5.2.3 小车3D模型数据
• 5.2.4 纹理映射的实现
• 5.2.5 三维可视化仿真的实现
• 5.3 电子地图导航
• 5.3.1 电子地图基本功的实现
• 5.3.2 电子地图导航的设计
• 5.4 本章小结
• 6 主控台的软件界面设计
• 6.1 主控窗口界面
• 6.2 主控台运行效果
• 6.3 电子地图显示
• 6.4 视频解码显示
• 6.5 三维仿真视觉效果
• 6.6 网络数据通信
• 6.7 操纵杆数据显示
• 6.8 本章小结
• 7 总结与展望
• 致谢
• 参考文献