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机场场面牵引车系统的相关技术研究

作　者: 张琳琳
导　师: 黄圣国
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: 机场场面牵引车系统 DGPS GPRS ARM 多进程 电子地图 告警算法 通信协议
分类号: V351.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


近年来,随着世界经济的高速、稳定发展,从事民用航空的飞机逐年增多,机场内部的飞机、车辆和人员数量以惊人的速度增长,机场场面的安全受到了严重的威胁。本文研究的目标是建立机场场面牵引车系统,对移动目标进行实时跟踪监控、引导以及科学化的管理,辅助目视指挥,从而防止场道入侵和冲突事件的发生,使得飞机、车辆等在恶劣天气条件下也能够安全、高效的运行。本文首先简要地介绍了基于DGPS、GPRS等技术的机场场面牵引车系统的架构和功能。然后,对系统的软硬件设计进行了研究。其中,硬件部分主要是车载终端的设计,完成了包括基于ARM微处理器的显示操作模块、GPS定位模块、GPRS通信模块的选型和相关硬件电路的设计与制作;软件部分,车载终端采用多进程的方式实现了多任务的实时控制,监控中心应用Python语言和Qt库相结合的方法完成了各个功能模块的设计与实现。接着,重点研究了车载终端和监控中心的软件设计中都需要考虑的关键技术问题:电子地图、告警算法和通信协议,并给出了解决方案。最后,对于本系统的原理样机进行了跑车实验。实验表明,原理样机达到了系统的功能要求,取得了满意的效果。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-13
第一章 绪论  13-18
  1.1 课题研究的背景及意义  13-14
  1.2 国内外研究现状  14-16
    1.2.1 场道入侵监测系统  14-15
    1.2.2 车辆监控系统  15-16
  1.3 选题依据  16
  1.4 论文的主要内容及结构编排  16-18
第二章 机场场面牵引车系统的架构与功能介绍  18-21
  2.1 系统架构  18-19
  2.2 系统功能  19-20
    2.2.1 系统功能总述  19
    2.2.2 差分 GPS 基准站主要功能  19
    2.2.3 车载终端主要功能  19-20
    2.2.4 监控中心主要功能  20
  2.3 本章小结  20-21
第三章 机场场面牵引车系统的硬件设计研究  21-33
  3.1 车载终端的结构分析和设计  21
  3.2 显示操作模块  21-25
    3.2.1 ARM 微处理器的选择  22
    3.2.2 显示操作模块的总体设计  22-23
    3.2.3 显示操作模块的电路设计与制作  23-25
  3.3 GPS 模块  25-29
    3.3.1 GPS 概述  26
    3.3.2 提高 GPS 定位精度的技术  26-28
    3.3.3 差分 GPS 接收机组件  28-29
  3.4 GPRS 模块  29-31
    3.4.1 GPRS 简介  29-30
    3.4.2 GPRS 数据终端  30-31
  3.5 系统的原理样机  31-32
  3.6 本章小结  32-33
第四章 机场场面牵引车系统的软件设计研究  33-54
  4.1 车载终端的软件设计研究  33-46
    4.1.1 嵌入式图形用户接口的开发  33-38
    4.1.2 多任务实时控制的程序设计  38-46
  4.2 监控中心的软件设计研究  46-53
    4.2.1 软件开发  46-47
    4.2.2 软件的结构设计  47
    4.2.3 显示操作模块  47-48
    4.2.4 网络数据收发模块  48-51
    4.2.5 路径规划模块  51-52
    4.2.6 区域指定模块  52-53
  4.3 本章小结  53-54
第五章 电子地图、告警算法以及通信协议  54-65
  5.1 电子地图  54-59
    5.1.1 UTM 投影公式  54-55
    5.1.2 绘制电子地图  55-57
    5.1.3 地图的基本操作  57-58
    5.1.4 多种信息的显示  58-59
  5.2 告警算法  59-63
    5.2.1 使用过的告警算法分析  60
    5.2.2 沿路径的告警算法  60-63
  5.3 通信协议  63-64
    5.3.1 数据格式  63
    5.3.2 信息格式  63-64
  5.4 本章小结  64-65
第六章 跑车实验  65-69
  6.1 实验目的  65
  6.2 实验条件  65-67
  6.3 实验过程  67-68
  6.4 实验结果及结论  68
  6.5 本章小结  68-69
第七章 总结与展望  69-71
  7.1 总结  69
  7.2 展望  69-71
参考文献  71-74
致谢  74-75
在学期间的研究成果及发表的学术论文  75-76
附录1 电路原理图  76-86
附录2 印制电路板图  86

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中图分类: > 航空、航天 > 航空 > 航空港（站）、机场及其技术管理 > 航空港（站）、机场 > 地面设备
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