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基于手机控制的数字化方位仪的研究与设计
| 论文题名： | 基于手机控制的数字化方位仪的研究与设计 |
| 关键词： | 船舶航行;自动方位仪;数据处理;计算机技术 |
| 摘要： | 方位仪作为船舶安全航行的配套仪器，是配合罗经得到船舶的真方位与真航向的重要仪器。传统刻度盘机械式方位仪以指针为核心，总体上技术相对落后、测量精度不高、自动化水平低，很难满足船舶自动化系统的实际需要。当前，国内航运事业随着渔船、客船、货船、军用考察船和科学考察船的需求增长，对方位的自动测量和校准提出了更高的要求。虽然目前也有在传统的方位仪上加入了部分识读码盘的方法可以自动转换输出方位数据，但其精度很难得到保障，其安装和操作也很麻烦。 本文在研究现有航海自动导航设备的需求基础上，设计了一种基于手机控制的数字化方位仪。与传统仪器相比，增加了全数字设计和DSP算法。文中选取了达芬奇架构的ARM+DSP DM3730双核处理器作为核心器件，并支持了手机App直接控制进行舷角、方位等测量。首先根据系统功能需求，完成了基于核心板的外围电路设计。此后使用TI公司的CAM8000-A摄像头作为视频采集设备，它内置的TVP5146解码芯片可以将模拟视频信号数字化，使其满足DM3730芯片的输入信号要求。并且开发了视频采集、编码、传输等的应用程序。首先，使用V4L2编程方式完成了Linux系统下的实时视频采集，研究了针对ARM+DSP双核处理器的软件开发方法，并利用达芬奇软件双核开发技术完成了对视频数据检测、识别和跟踪的算法处理。再使用H.264编码算法实现编码，针对编码完成的数据使用RTP/RTCP流媒体传输协议进行分片打包，最后通过无线Wi-Fi传输给手机。论文最后设计了Android手机系统App平台，手机端除了接收UDP协议传输的视频信号还接收TCP协议传输的摄像头旋转的角度数据，可以实现解码后的视频实时播放与角度数据显示，并能发出对摄像头旋转动作的控制信号。系统测试结果表明，手机无线接收到的实时视频基本可以满足30帧/s的速率，画质满足720P标准，可以对入侵目标进行跟踪并实时反馈角度数据。 |
| 作者： | 李昌华 |
| 专业： | 电子科学与技术 |
| 导师： | 张珣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 杭州电子科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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