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面向应急物流的嵌入式移动终端的设计与实现

作　者: 李敬贤
导　师: 厉小润
学　校: 浙江大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 应急物流 ARM 嵌入式Linux Qt 北斗卫星嵌入式GIS 改进的Dijkstra算法
分类号: TP368.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

与常规物流相比,应急物流通常表现出突发性、不确定性、弱经济性、时间的紧迫性等特点,而且在应急物流中,常规通信和交通基础设施的使用会或多或少的受到限制,针对这些特点,本文综合利用嵌入式技术、嵌入式GIS技术、北斗卫星导航通信技术、数据库技术等设计并开发出一个面向应急物流的嵌入式移动终端。面向应急物流的嵌入式移动终端系统选用韩国三星公司推出的基于ARM1176JZF-S内核的S3C6410芯片为微处理器、嵌入式Linux为操作系统、Qt为图形用户接口,在此基础上进行应用程序的开发,实现定位导航、应急通信、在运物资管理等功能。本文的主要工作有：(1)关键算法的理论研究。通过在静态交通网络模型中加入抢修时间这一系数,建立了动态交通网络模型,提出了针对应急物流的最优路径选择算法——改进的Dijkstra算法。(2)系统软硬件平台的设计。设计基于S3C6410嵌入式微处理器芯片的系统硬件电路,针对ARM目标板定制与移植BootLoader、Linux内核、根文件系统及Qt GUI。(3)系统应用程序的设计。对基于MIF格式电子地图的嵌入式GIS、基于北斗卫星的长报文通信和基于SQLite数据库的在运物资管理等关键功能模块的实现过程给予了详细的介绍。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-8
目录  8-11
第1章绪论  11-18
  1.1 课题背景和意义  11-13
  1.2 国内外研究现状  13-16
    1.2.1 应急通信  13-14
    1.2.2 应急物流路径选择  14-15
    1.2.3 定位导航  15-16
  1.3 课题主要工作及论文章节安排  16-17
  1.4 本章小结  17-18
第2章针对应急物流的最优路径算法研究  18-24
  2.1 问题的引入  18-19
  2.2 Dijkstra算法的基本思想  19
  2.3 改进的Dijkstra算法  19-21
    2.3.1 模型描述  19
    2.3.2 改进算法的具体步骤  19-21
  2.4 改进Dijkstra算法的论证  21-22
  2.5 实验分析  22-23
  2.6 本章小结  23-24
第3章系统总体方案设计  24-31
  3.1 系统的功能需求  24
  3.2 嵌入式系统的组成  24
  3.3 嵌入式微处理器的选择  24-26
  3.4 嵌入式操作系统的选择  26-28
  3.5 BootLoader的选择  28-29
  3.6 嵌入式图形用户界面的选择  29-30
  3.7 本章小结  30-31
第4章系统软硬件平台设计  31-49
  4.1 嵌入式微处理器S 3C6410简介  31-32
  4.2 硬件平台结构  32-33
  4.3 主要接口电路设计  33-38
    4.3.1 串口电路设计  33-34
    4.3.2 USB接口电路设计  34-35
    4.3.3 SD卡接口电路设计  35-36
    4.3.4 以太网接口电路设计  36-38
  4.4 嵌入式Linux开发环境的建立  38-40
    4.4.1 交叉编译工具链的制作  39-40
    4.4.2 宿主机与目标机通信的建立  40
  4.5 U-Boot的移植  40-42
  4.6 Linux内核的定制  42-44
    4.6.1 内核的配置  42-44
    4.6.2 内核的编译  44
  4.7 根文件系统的制作  44-47
    4.7.1 创建根文件系统目录树  45
    4.7.2 定制与安装Bu syBox  45-46
    4.7.3 生成根文件系统镜像  46-47
  4.8 Qt开发环境的建立及Qt GUI的移植  47-48
    4.8.1 建立Qt开发环境  47-48
    4.8.2 移植Qt GUI  48
  4.9 本章小结  48-49
第5章系统应用程序开发  49-73
  5.1 终端与北斗用户机之间的通信  49-51
    5.1.1 串口数据收发模块  49-50
    5.1.2 数据处理模块  50-51
  5.2 基于Linux的嵌入式GIS的实现  51-62
    5.2.1 MIF格式电子地图  51-53
    5.2.2 电子地图数据的读取  53-55
    5.2.3 电子地图的绘制  55-60
    5.2.4 电子地图的缩放  60-61
    5.2.5 定位导航的实现  61-62
  5.3 北斗长报文通信  62-65
  5.4 在运物资可视化  65-72
    5.4.1 在运物资可视化系统结构  65-66
    5.4.2 在运物资管理模块的实现  66-72
  5.5 本章小结  72-73
第6章总结与展望  73-74
  6.1 总结  73
  6.2 展望  73-74
参考文献  74-76
攻读硕士学位期间发表的学术论文  76

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