基于多DSP的航迹片段规划系统研究

论文摘要

航迹规划技术在现代国防应用和人工智能领域发挥着举足轻重的作用。传统的航迹规划方法包括基于单元分解的规划、基于路线图的规划和人工势场等方法。基于航迹片段的规划方法是在传统方法的基础上提出来的,主要分为航迹片段生成和航迹片段重构两个阶段。对离线生成的航迹片段进行路径搜索,提高了航迹规划效率。然而,航迹片段生成需要在多个尺度上生成任意出入口间的航迹片段,会耗费大量的计算时间。在实验室现有的航迹片段协处理器系统基础上,设计并实现了基于多DSP的航迹片段规划系统,通过对航迹片段生成算法进行优化,充分发挥多处理器并行处理的优势,最终达到提高航迹片段生成效率的目的。本文首先阐述了基于多DSP航迹片段规划系统的研究背景和意义,分析了国内外航迹规划方法和多DSP系统的研究现况,接着,分析了航迹片段规划方法,重点研究了航迹片段生成算法及其资源占用情况。在此基础上,设计并实现了基于“3DSP+FPGA”硬件架构的多DSP的航迹片段规划软件系统。使用TI提供的芯片支持库（CSL）完成硬件资源测试,包括EDMA3、GPIO、McBSP、Timer等;结合中断实现机制,实现DSP之间和DSP与上位机之间的数据通信和状态控制;对上位机航迹片段规划系统做出修改,将航迹片段生成算法移植到以TMS320C6455 DSP为处理器的航迹片段规划系统上。最后,通过实验验证数据通信模块的通讯性能和航迹片段规划系统的规划结果与分析结论。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现况
• 1.3 论文内容和章节安排
• 2 航迹片段规划方法
• 2.1 航迹片段规划方法概述
• 2.2 航迹片段生成算法
• 3 基于多DSP 的航迹片段规划系统分析与设计
• 3.1 硬件资源
• 3.2 系统存储分析
• 3.3 系统设计方案
• 4 基于多DSP 的航迹片段规划系统实现
• 4.1 PCI 总线协议和接口
• 4.2 DSP 间通讯方式
• 4.3 系统调试
• 5 实验结果与分析
• 5.1 数据传输
• 5.2 航迹片段规划系统实验
• 6 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 作者在攻读硕士学位期间发表的论文