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基于QNX的综合导航信息处理设备的研究与实现
| 论文题名： | 基于QNX的综合导航信息处理设备的研究与实现 |
| 关键词： | 综合导航信息处理系统;QNX操作系统;嵌入式通讯技术;数据融合;驱动程序 |
| 摘要： | 综合导航信息处理设备是整个导航系统中的核心设备。它与导航系统中的所有设备相连，监视其工作状态，同时将接收到的导航信息利用卡尔曼滤波等技术进行综合优化处理，并将所得到的精准导航信息提供给舰船航行以及其它系统使用。可见对于这样一个核心设备，需要一个多任务的平台来实现其所有功能，同时此平台要提供一种基于优先级的调度策略，以保证紧急任务能够在规定时间内得到执行，而这些都是嵌入式实时操作系统的重要特点。QNX操作系统除了具有嵌入式实时操作系统的所有重要特点外，还以其独特的微内核架构和基于消息的进程间通讯方式在可靠性、实时性等方面都非常适合应用在综合导航信息处理设备上。 本文以我校研制的综合导航信息处理设备为研究背景，为了进一步提高其可靠性及实时性，将其由VxWorks平台移植到QNX平台下。在此基础上通过使用嵌入式通讯技术、数据融合技术以及QNX自带的强大界面开发技术，对系统的通讯能力、数据优化能力以及显示能力等方面进行研究与设计，使其成为性能更加稳定可靠、人机交互更加友好的产品。 从可靠性和实时性两个方面将VxWorks操作系统和QNX操作系统的性能做了对比，并最终确定选择QNX操作系统作为综合导航信息处理设备的系统软件平台。深入研究了QNX独特的微内核架构和基于消息的进程间通讯方式。根据综合导航信息处理设备的实际需求，对整个系统的软硬件平台进行了全面设计。利用QNX所提供的buildfile系统构建技术对运行在本设备上的嵌入式QNX系统按需进行了裁剪。编写了本设备所采用的CSD CAN卡模块的驱动程序，并最终实现了设备在QNX下的串口通信、以太网通信和CAN网络通信。利用扩展卡尔曼滤波技术对接收到的导航数据进行了优化处理。深入分析Photon图形微内核架构。同时结合人机交互需求及设备的功能，对设备图形界面做了详细的设计，并最终在PhAB下完成了对界面的具体实现。最后，搭建测试环境，对系统功能进行测试，测试结果验证了本设计的正确性和有效性。 |
| 作者： | 包源 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 周卫东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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