GAT陀螺全站仪贯通测量一体化系统研究与开发

论文摘要

掌上电脑PDA以其轻便、廉价、功能强大、便于野外作业的特点,越来越受到测绘界人士的青睐。基于PDA的嵌入式应用软件研究与开发是目前测绘领域中的一个热点,已经开发成功的掌上型测绘系统,大多数是基于Windows CE嵌入式操作系统。因此,在嵌入式操作系统Windows CE中开发隧道贯通测量一体化软件具有非常重要的意义。本文首先从嵌入式操作系统以及应用的特殊环境出发,结合对Windows CE和嵌入式系统的特殊性分析,提出了选用Visual Studio.NET2005集成开发环境进行嵌入式应用系统开发。目标是以PDA作为一个通信接口实现全站仪和陀螺寻北仪的整体集成,在此基础上我们开发了陀螺全站仪通信与数据预处理子系统,该系统能实现目前测绘行业中常用的尼康、拓普康、徕卡、索佳几个系列的全站仪与GAT系列陀螺寻北仪进行通信,并实现椭球参数选择、子午线收敛角计算、坐标方位角计算、控制全站仪工作以及全站仪数据上传、下载等工作。最后,基于Visual C++ 6.0我们开发了贯通测量模拟仿真子系统。该系统能对陀螺全站仪采集的野外数据进行导线网平差,并利用模拟方位角进行模拟仿真计算,最终数据处理结果以直观的图形界面呈现给用户。本文的研究意义在于将数据通信技术、嵌入式技术和高性能的智能设备应用到传统的地下工程贯通测量中,为嵌入式应用系统开发和模拟仿真技术应用提供了借鉴。GAT贯通测量一体化系统配合GAT系列磁悬浮陀螺全站仪,优化了地下工程贯通测量的作业模式,并且提高了地下工程贯通测量的效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 本文主要工作及创新点
• 1.3.1 本文的主要内容
• 1.3.2 本文创新点
• 第二章 系统开发平台选择及相关理论研究
• 2.1 应用系统开发的硬件平台
• 2.1.1 陀螺寻北仪
• 2.1.2 全站仪
• 2.1.3 PDA
• 2.1.4 系统开发的硬件环境
• 2.2 系统开发所需相关软件
• 2.2.1 操作系统
• 2.2.2 Microsoft ActiveSync
• 2.2.3 应用程序开发中应用到的两个辅助软件
• 2.2.4 集成开发环境
• 2.3 WINDOWS CE 应用程序开发
• 2.3.1 基于Embedded Visual C++平台
• 2.3.2 基于Visual Studio.NET 平台开发
• 2.4 编写WINDOWS CE 应用程序时应当注意的问题
• 2.4.1 Windows CE 下的Wi1132 编程
• 2.4.2 PDA 与桌面平台硬件的区别
• 2.4.3 调试和测试Windows CE 应用程序
• 2.5 嵌入式开发技术与理论研究
• 2.5.1 嵌入式系统研究
• 2.5.2 嵌入式应用系统开发
• 第三章 陀螺全站仪通信与数据预处理子系统设计与实现
• 3.1 数据通信研究
• 3.1.1 串行通信
• 3.1.2 串口通信相关问题
• 3.1.3 串口通信程序设计方法
• 3.2 PDA 与陀螺全站仪数据通信程序实现
• 3.2.1 全站仪通信协议
• 3.2.2 PDA 与全站仪端通信程序实现
• 3.2.3 PDA 与陀螺寻北仪通信程序实现
• 3.3 GAT 陀螺全站仪系统工作原理
• 3.3.1 陀螺寻北仪工作原理
• 3.3.2 GAT 陀螺全站仪工作原理
• 3.4 陀螺全站仪通信与数据预处理子系统功能设计
• 3.4.1 陀螺全站仪通信与数据预处理子系统数据处理流程
• 3.4.2 陀螺全站仪通信与数据预处理子系统功能设计
• 3.5 PDA 设置全站仪度盘以及贯通测量成果计算
• 第四章 贯通测量模拟子系统设计与开发
• 4.1 贯通测量模拟系统数据处理流程
• 4.1.1 软件功能设计
• 4.1.2 贯通测量模拟子系统设计与实现
• 4.1.3 控制网数据格式设计
• 4.2 坐标系统及相关类设计
• 4.2.1 映像方式
• 4.2.2 程序实现坐标系统转换
• 4.2.3 系统相关类设计
• 4.3 平面控制网平差子程序的设计
• 4.3.1 平面控制网平差子程序设计原则
• 4.3.2 平面控制网平差流程
• 4.3.3 平面控制网误差方程式的建立
• 4.4 控制网数据处理算例
• 结论
• 参考文献
• 致谢