基于QNX的综合导航信息处理设备的研究与实现

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wtt014789
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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。
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