基于GIS的军用电子地图的研究与开发

论文摘要

地理信息系统(GIS)是一门新兴的综合学科,能把各种信息向地理位置和有关的视图结合起来,具有强大的地理数据处理功能。它的应用不但已经到深入到各行各业中,而且在现代化军事战争中也得到了广泛的运用。本课题针对车辆在防空系统中的实际需要,以ARM处理器为核心,利用VxWorks的强实时性和高可靠性的特点,在VxWorks的集成开发环境Tornado和多媒体包WindML下开发了基于GIS的军用电子地图系统。文中首先对ARM微处理器芯片的选型、Tornado开发环境和调试系统的建立进行了简述;然后着重阐述了GIS的数据模型、矢量数据结构、地图显示和GPS的数据结构、信息提取、坐标转换和地图匹配技术。最后通过试验对该系统进行了测试,取得了较好的效果,验证了本系统能够实现应用的基本功能,具有一定的实用价值。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 课题的背景与意义
• 1.1.1 军用电子地图的发展
• 1.1.2 地理信息系统在国内外的研究应用现状
• 1.2 课题的来源
• 1.3 研究内容
• 1.4 论文组织和安排
• 2 嵌入式开发平台基础
• 2.1 嵌入式系统及其发展
• 2.2 嵌入式系统硬件平台
• 2.2.1 ARM 嵌入式微处理器概述
• 2.2.2 ARM 微处理器的应用选型
• 2.3 嵌入式操作系统及VxWorks
• 2.3.1 几种嵌入式操作系统的比较
• 2.3.2 VxWorks 简介
• 2.3.3 VxWorks 的集成开发环境Tornado
• 2.3.4 VxWorks 的多媒体包WindML
• 3 嵌入式系统软硬件环境的构建
• 3.1 构建硬件环境
• 3.2 软件环境的建立
• 3.2.1 建立VxWorks 的交叉开发环境
• 3.2.2 多媒体包WindML 的配置和下载
• 4 基于 GIS 的军用电子地图设计
• 4.1 GIS（地理信息系统）概述
• 4.2 人机交互技术
• 4.2.1 面向对象技术应用到人机交互系统
• 4.3 GIS 的数据模型
• 4.4 地理要素数据结构
• 4.4.1 基本要素数据结构
• 4.4.2 空间对象数据结构
• 4.5 图形显示模块的实现
• 4.5.1 功能模块
• 4.5.2 实现原理
• 4.5.3 程序实现
• 4.6 实现结果
• 5 军用电子地图中的 GPS 定位和目标跟踪器定位
• 5.1 GPS 特点和组成
• 5.2 GPS 信息的提取
• 5.2.1 串口编程
• 5.2.2 GPS 数据的提取
• 5.3 坐标转换
• 5.4 地图匹配技术
• 5.4.1 GPS 误差特性
• 5.4.2 基于Kalman 滤波的地图匹配
• 5.5 实现结果
• 6 结论
• 6.1 总结
• 6.2 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目录