论文部分内容阅读
当今船舶制造业不断发展,船舶信息化改造的脚步也在不断加快,其中最为关键的技术便是导航技术,如今全球定位系统已广泛使用在各种船舶导航系统之中。由于船舶导航系统对于船舶的正确航行和航行安全起到至关重要的作用,因此对其准确性和稳定性的要求尤为高,采用单一的卫星导航往往无法满足性能要求。组合导航系统可以弥补单一卫星导航精度不高,稳定性不强的缺点,成为系统前端导航定位模块的发展趋势。另外从导航设备的技术发展趋势来看,其集成化程度越来越高,出现了包括导航、移动通信、平台瞭望等一体化系统综合应用的趋势。不断有新发展的技术被融入到导航系统之中,如电子海图技术、具有智能自动航行的专家系统。而采用高性能的双核处理器来搭建船舶导航系统有利于使得导航自动化的深入发展,这一发展有利于全船自动化趋势的顺利实现。另外,技术集成的使用,使得新系统的集控性进一步增加,使未来技术集成的需求得到很好的满足,全船自动化也因此而加快了实现的脚步。本文深入探讨了以GPS和北斗系统为代表的全球定位系统的组成和原理,分别对基于GPS和北斗组合导航的信息融合技术以及GPS/地磁组合导航进行了研究。论文的后半部分对本课题所采用OMAP3530核心处理器内部结构,双核通信技术,基于其架构之上的软件开发技术进行了深层次的研究,为组合导航信息的集成和船舶平台瞭望功能的实现起到了关键的作用。本课题设计了一种船舶集成化组合导航系统,该系统的核心控制器由OMAP双核处理器扩展外围接口板和视频采集子板组成,其定位信息由GPS和北斗系统组合提供,获取相应的定位信息后再结合磁指向电子罗盘进行惯性导航和卫星定位系统的联合导航,从而获取精确稳定的船舶定位信息以及船舶航行姿态信息,另外利用Linux系统下的V4L技术驱动CCD摄像头来实现船舶附近海域视频采集显示等功能。并利用嵌入式QT技术设计了导航仪的下位机图形界面,实现了良好的人机交互,具有良好的市场应用前景。