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基于“蝇眼”传感网络的装甲车辆避障系统研究

作　者: 李军
导　师: 魏民祥
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 车辆工程
关键词: 蝇眼传感网络单片机超声波测距 CAN总线
分类号: TP242
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

装甲车辆是一种重型陆战武器,其车体长宽尺寸较大。相对于汽车,装甲车辆在驾驶中存在较大的视觉盲区。本文针对某型装甲车辆,完成了基于“蝇眼”传感网络的装甲车辆避障系统的研究。该系统能够实现装甲车辆四周360°探测,并实时地显示障碍物方位和距离,提高了装甲车辆在编队行进、倒车入库、战术演习等场合中的主动避障能力。分析了“蝇眼”的结构及其传感原理,将“蝇眼”传感网络引入了装甲车辆避障系统中;阐述了装甲车辆同步定位与建图原理,实现了相邻障碍物测量数据的连贯性判别;针对某型装甲车辆建立了避障栅格图的生成模型,并且在MATLAB中进行了计算机仿真,仿真结果验证了模型的有效性。以8位嵌入式微控器为核心,设计了超声波发射、接收电路单元、LCD显示报警电路和CAN通讯节点电路,并在Multisim中进行了电路仿真,获得了理想的仿真结果;完成了两个硬件模块的整体电路原理图的设计和PCB板的制作。基于CodeWarrior IDE汇编语言平台完成了测距模块和主控模块的软件设计。其中对测距模块的程序结构进行了优化,合理设计了定时器的工作时序,实现了对任务进程的精确控制,节省了有限的CPU资源,提高了程序的运行效率。完成了超声波发射、接收电路单元的软硬件系统的测试与调试,并进行了测距实验和实验误差分析;对某型装甲车辆进行了“蝇眼”传感网络的实车安装,并完成了系统的综合实验。实验结果验证了基于“蝇眼”传感网络的装甲车辆避障系统在一定程度上初步实现了360°探测,并且满足了预期的设计要求,提高了装甲车辆的主动安全性能。

基于“蝇眼”传感网络的装甲车辆避障系统研究

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