(LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

59 3 0
(LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ HOÀNG LÊ VINH HƯNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIAO TIẾP GIỮA THIẾT BỊ INS/GPS VÀ TRẠM ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG Huế - 2014 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ HỒNG LÊ VINH HƯNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIAO TIẾP GIỮA THIẾT BỊ INS/GPS VÀ TRẠM ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM Ngành: Công nghệ Điện tử - Viễn thông Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 60.52.02.03 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN THĂNG LONG Huế - 2014 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo hướng dẫn, TS.Nguyễn Thăng Long tận tình hướng dẫn, định hướng nghiên cứu cho tôi, Thầy dành nhiều thời gian tâm huyết giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Trong thời gian học tập làm luận văn, tạo điều kiện thuận lợi Qua cho tơi bày tỏ lịng biết ơn đến thầy, bạn giúp đỡ nhiệt tình để tơi hồn thành luận văn Cảm ơn q thầy khoa Điện tử - Viễn thông, trường Đại học Công Nghệ, Đại học Quốc Gia Hà Nội, q thầy trường Đại học Khoa học, Đại học Huế kiến thức mà thầy cô trang bị cho q trình học tập Cuối tơi cảm ơn gia đình, bạn bè tơi có lời động viên, khích lệ, giúp đỡ để tơi hồn thành luận văn Trong q trình hồn thành luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận đóng góp q báu thầy, bạn để luận văn hoàn thiện Tác giả luận văn Hoàng Lê Vinh Hưng TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung trình bày khóa luận sau trích dẫn trung thực từ nguồn tài liệu tham khảo, đồng thời nghiên cứu trước dùng để phát triển cho đề tài trích dẫn đầy đủ xác Người cam đoan Hoàng Lê Vinh Hưng TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỊNH VỊ VÀ DẪN ĐƯỜNG 1.1 Nhu cầu định vị, dẫn đường số nghiên cứu liên quan 1.2 Hệ thống định vị toàn cầu - GPS 1.3 Hệ thống dẫn đường quán tính INS 12 CHƯƠNG HỆ THỐNG DẪN ĐƯỜNG TÍCH HỢP INS/GPS 15 2.1 Phương trình chuyển động 15 2.2 Các lỗi hệ thống INS 16 2.3 Hệ thống INS/GPS 16 2.4 Bộ lọc Kalman 17 2.5 Môi trường truyền dẫn 19 CHƯƠNG HỆ THỐNG PHẦN CỨNG 24 3.1 Cấu trúc hệ thống 24 3.2 Sơ đồ khối hệ thống: 24 3.3 Chức khối 24 3.4 Nguyên lý hoạt động hệ thống 24 3.5 Các thiết bị phần cứng 25 CHƯƠNG KẾT QUẢ 33 4.1 Kết từ hệ dẫn đường tích hợp INS/GPS 33 4.2 Quản lý liệu định vị từ trạm 35 KẾT LUẬN 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 Tiếng Việt 42 Tiếng Anh 42 PHỤ LỤC 43 Lý thuyết lọc Kalman 43 Thuật toán Salychev 45 Chương trình 48 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt BSC Base Station Controller Trạm điều khiển sở BTS Base Transceiver Station Trạm truyền dẫn sở DCM Direct Cosin Matrix Ma trận cosin trực tiếp GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu GSM Global System for Mobile Communications Hệ thống thơng tin di động tồn cầu HLR Home Location Register Bộ ghi định vị thường trú IMU Inertial Measurement Units Khối đo lường quán tính INS Inertial Navigation System Hệ thống dẫn đường quán tính KF Kalman Filter Bộ lọc Kalman MSC Mobile Switching Center Trung tâm chuyển mạch di động NSS Network Switching Subsystem Strapdown Inertial Navigation System Phân hệ chuyển mạch Visitor Location Register Bộ ghi định vị trạm trú SINS VLR Hệ thống dẫn đường quán tính gắn chặt TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Thông số khối BP3010 25 Bảng 3.2 Cấu trúc khung liệu BP3010 .26 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc GPS Hình 1.2 Quỹ đạo vệ tinh GPS Hình 1.3 Phương thức xác định vị trí GPS 11 Hình 1.4 Hệ trục tọa độ INS 12 Hình 1.5 Hệ thống định vị qn tính 13 Hình 1.6 Cấu trúc kiểu Gimbal 13 Hình 1.7 Cấu trúc kiểu Strapdown .14 Hình 2.1 Hệ trục tọa độ dẫn đường 15 Hình 2.2 Cấu trúc INS/GPS vịng hở 17 Hình 2.3 Cấu trúc INS/GPS vịng kín 17 Hình 2.4 Cấu trúc tích hợp GPS hỗ trợ INS 18 Hình 2.5 Cấu trúc hệ thống thông tin vệ tinh .20 Hình 2.6 Hệ thống thơng tin di động 21 Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống .24 Hình 3.2 Khối IMU BP3010 25 Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lí IMU BP3010 .26 Hình 3.4 Mạch điều khiển 27 Hình 3.5 Sơ đồ mạch nguyên lý 28 Hình 3.6 Sơ đồ chân PIC16F877A 29 Hình 3.7 Cấu trúc vi mạch MAX232 30 Hình 3.8.Vi mạch ổn áp LM7805 30 Hình 3.9 Modem GSM 31 Hình 4.1 Quỹ đạo nhỏ thực nghiệm .33 Hình 4.2 So sánh vận tốc theo hướng Đông vật thể chạy theo quỹ đạo thực tế 33 Hình 4.3 So sánh vận tốc theo hướng Bắc vật thể chạy theo quỹ đạo thực tế .34 Hình 4.4 Góc ngiêng góc chúc vật thể chạy theo quỹ đạo thực tế 34 Hình 4.5 So sánh quỹ đạo thu hệ thống khác 35 Hình 4.6 Phần mềm xử lý liệu 39 Hình PL.1 Thuật toán Kalman cổ điển 43 Hình PL.2 Lưu đồ tính tốn với lọc Kalman 45 Hình PL.3 Thuật tốn Salychev 47 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com MỞ ĐẦU Vấn đề định vị dẫn đường cho phương tiện chuyển động vấn đề nhiều người quan tâm ứng dụng nhiều lĩnh vực Nó khơng ứng dụng dân mà ứng dụng lĩnh vực an ninh quốc phịng Có nhiều hệ thống hỗ trợ cho việc định vị GPS, INS Tuy nhiên, hệ thống có ưu nhược điểm riêng Hệ thống INS/GPS hệ thống tích hợp INS hệ thống GPS, khắc phục nhược điểm hệ thống riêng lẻ Trong hệ thống INS/GPS, lọc Kalman quan trọng, xem trái tim hệ thống Ngày nay, khơng xác định vị trí phương tiện chuyển động mà giám sát điều khiển chúng Để thực điều này, cần có trạm giám sát điều khiển trung tâm Trạm phải có chức thu nhận thơng tin INS/GPS từ phương tiện để giám sát điều khiển chúng Trong luận văn này, tơi tập trung tìm hiểu hệ thống tích hợp INS/GPS xây dựng hệ thống giao tiếp thiết bị INS/GPS trạm điều khiển trung tâm Hệ thống gồm hai phần: Phần nhận liệu từ thiết bị INS/GPS gửi tới trạm điều khiển trung tâm Phần lại trạm điều khiển trung tâm, nhận phân tích liệu để giám sát điều khiển Phương thức giao tiếp sử dụng hệ thống phương thức truyền thông vô tuyến, cụ thể ứng dụng dịch vụ nhắn tin hệ thống thông tin di động để truyền liệu Ưu điểm phương thức khơng phụ thuộc vào vị trí khoảng cách trung tâm giám sát phương tiện cần giám sát Nội dung luận văn gồm có chương sau: Chương Tổng quan định vị dẫn đường Giới thiệu tổng quan GPS, INS ưu nhược điểm hệ thống Chương Hệ thống dẫn đường tích hợp INS/GPS Giới thiệu cấu trúc hệ thống INS/GPS, lọc Kalman INS/GPS Chương Hệ thống phần cứng Trình bày việc phân tích, thiết kế hệ thống giao tiếp thiết bị INS/GPS với trạm điều khiển trung tâm Chương Kết Trình bày kết ứng dụng lọc Kalman hệ thống INS/GPS, kết thiết kế hệ thống gồm mạch điều khiển, chương trình điều khiển… Kết luận Trình bày kết đạt điều chưa làm luận văn TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỊNH VỊ VÀ DẪN ĐƯỜNG Nhu cầu định vị, dẫn đường số nghiên cứu liên quan Nhu cầu định vị dẫn đường cần thiết quan trọng hệ thống vận chuyển nhằm xác định vị trí đường vật thể hệ thống Từ xa xưa, người dùng ký hiệu để xác định vị trí, đường chòm sao, hướng mặt trời mọc, khắc dấu lên thân cây, tảng đá để đánh dấu đường Hiện nay, hoạt động người đòi hỏi định vị, dẫn đường điều khiển cho vật thể chuyển động máy bay, tên lửa, ôtô, tàu thuyền, v.v trở thành nhu cầu cấp thiết nhiều lĩnh vực đời sống an ninh quốc phòng Một hệ thống dẫn đường ứng dụng nhiều hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu - GPS Tuy nhiên, bên cạnh ưu điểm độ xác tương đối cao ổn định theo thời gian, hệ thống GPS bộc lộ nhược điểm tín hiệu bị gián đoạn thời gian không xác định ảnh hưởng địa hình sai số có chủ đích nhà cung cấp Bên cạnh hệ thống GPS, hệ thống dẫn đường quán tính - INS sử dụng nhiều nhằm xác định tọa độ thông tin vật thể chuyển động dựa thơng số đo đạc tính tốn từ cảm biến gắn vật thể cảm biến gia tốc, quay hồi chuyển, la bàn từ, v.v Việc tích hợp INS GPS cho phép tạo nên hệ thống dẫn đường có tính hồn thiện cao, ứng dụng ngành điều khiển dẫn đường phương tiện đường bộ, đường không vũ trụ Hệ thống thiết kế sử dụng kỹ thuật xử lý tín hiệu số đại, đặc biệt lọc Kalman, cảm biến gia tốc MEMS mới, để đáp ứng yêu cầu tính xác cao thời gian đáp ứng nhanh 1.2 Hệ thống định vị toàn cầu - GPS Hệ thống định vị toàn cầu – GPS hệ thống xác định vị trí dựa vào vệ tinh nhân tạo Nó cung cấp xác thơng tin vị trí vận tốc thiết bị di chuyển có gắn cảm biến GPS toàn giới Hệ thống vệ tinh quốc phòng Mỹ xây dựng Lúc đầu, phục vụ cho quân đội Mỹ sau phủ Mỹ cho phép người sử dụng miễn phí 1.2.1 Cấu trúc GPS GPS gồm có phần [2] 1.1 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 43 PHỤ LỤC Lý thuyết lọc Kalman Để định vị đối tượng chuyển động ta thường sử dụng cơng cụ tính tốn dự báo đến điểm đối tượng dựa sở sử dụng lọc Kalman Bộ lọc Kalman bao gồm phương pháp tính tốn truy hồi hiệu cho phép ước đốn trạng thái q trình Mơ hình lọc Kalman (hình PL.1) bao gồm bước sau [2][3][8]:  Bước dự đoán: trạng thái hệ thống dự báo giá trị đo trước  Bước cập nhật: trạng thái hệ thống đánh giá số liệu đo thời điểm Hình PL.1 Thuật toán Kalman cổ điển Giả sử lọc Kalman tuyến tính sau [6]: 𝑥𝑘+1 = Ak 𝑥𝑘−1 + 𝐺𝑘,𝑘−1 𝑤𝑘 (PL.1) Trong đó: xk vector trạng thái thời điểm k Ak,k-1 ma trận chuyển có kích thước (nxn) Gk,k-1 ma trận đầu vào có kích thước (nxr) wk-1 ma trận nhiều đầu vào có kích thước (rx1) Vector đo lường có dạng : 𝑧𝑘 = 𝐻𝑘 𝑥𝑘 + 𝑣𝑘 (PL.2) Ở zk vector đo lường, kích thước (mx1); Hk ma trận đo, kích thước (mxn) w v có hàm phân bố theo hàm Gauss với trung bình ma trận hiệp phương sai (covariance) Q R w~N(0,Q) v~N(0,R) TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 44 Giả sử xk- xk+ tiên nghiệm hậu nghiệm ước lượng véc tơ trạng thái x thời điểm k biết ma trận hiệp phương sai lỗi xk lỗi ước lượng xác định sau: ek = xk - xk(PL.3) Ma trận hiệp phương sai : Pk = E(ek*ekT) (PL.4) Giá trị cập nhật trạng thái xk ước lượng : xk+ = xk- + Kk*(zk – Hk*xk-) (PL.5) Với Kk độ khuếch đại Kalman tính theo cơng thức sau: 𝐾𝑘 = 𝑃𝑘− 𝐻𝑘𝑇 (𝐻𝑘 𝑃𝑘− 𝐻𝑘′ + 𝑅)−1 Thay phương trình (PL.2) vào (PL.5) ta : Pk = (I – Kk.Hk).PkPhương trình (PL.1) tương đương với phương trình vi phân sau : 𝑑𝑥 𝑑𝑡 = F.x +G.w (PL.6) (PL.7) (PL.8) Do hệ thống định vị làm việc chế độ thời gian thực nên chuyển phương trình dạng rời rạc theo thời gian: 𝑥𝑘+1 = k 𝑥𝑘−1 + 𝐺𝑘,𝑘−1 𝑤𝑘 (PL.9) Trong Φk ma trận chuyển, có dạng sau : k = 𝐼 + 𝐹𝑡 (PL.10) Và ma trận hiệp phương sai liên quan tới wk : Q k = E[wk wkT ] ≈ k GQGT Tk t Dưới lưu đồ thuật tốn Kalman (Hình PL.2) [5]: TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 45 Hình PL.2 Lưu đồ tính toán với lọc Kalman Thuật toán Salychev Các ký hiệu:  xb ,  yb ,  zb , a xb , a yb , a zb : vận tốc góc gia tốc thu từ cảm biến hN1: thời gian lấy tính phân hN3: bước thời cập nhật hệ thống INS  ,  , góc quay nghiêng, chúc, hướng VN ,VE vận tốc hệ tọa độ định vị TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 46 IMU Bù nhiễu cảm biến vận tốc góc Bù nhiễu cảm biến gia tốc Tính độ tăng góc Tính độ tăng vận tốc hN1 hN1 Chỉnh lỗi góc (Coning) Bù lỗi vận tốc Sculling hN3 hN3 Tính Quaternion -1 Tính lại độ tăng vận tốc hệ tọa độ cấp địa phương TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 47 Tính Quaternion -2 Tính vận tốc Vx,y Tính ma trận Tính vận tốc Chuẩn hố tham số quaternion Tính ma trận Tính tốn tư hN3 Hình PL.3 Thuật toán Salychev TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 48 Chương trình Chương trình phần mềm using System; using System.Collections.Generic; using System.ComponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.Linq; using System.Text; using System.Windows.Forms; using System.IO; using System.IO.Ports; using System.Threading; namespace Thesis { public partial class Form1 : Form { delegate void dlSMS(string INSData); void DisPlaySMS2(string _data) { if (txtIMUdata.InvokeRequired) { dlSMS saveins = new dlSMS(DisPlaySMS2); txtIMUdata.Invoke(saveins, new object[] { _data }); } else { txtIMUdata.AppendText(_data); txtIMUdata.AppendText("\r\n\r\n"); } } delegate void dldTH(TextBox _object, string _data); void DisPlaydTH(TextBox _object, string _data) TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 49 { if (_object.InvokeRequired) { dldTH _dTH = new dldTH(DisPlaydTH); _object.Invoke(_dTH, new object[] {_object, _data }); } else { _object.Text = _data; } } /// /// Initial GSM modem in text mode, SIM memory, automatic get SMS /// /// Return true if successful, otherwise return false bool InitModem() { bool result = false; string rp; serialPort1.WriteLine("AT\r\n"); rp = serialPort1.ReadExisting(); serialPort1.WriteLine("AT+CMGF=1\r\n");//Text format Thread.Sleep(200); rp = serialPort1.ReadExisting(); if(rp.Contains("OK")) { serialPort1.WriteLine("AT+CPMS=\"SM\"\r\n");//Memory SIM Thread.Sleep(200); rp = serialPort1.ReadExisting(); if (rp.Contains("OK")) { TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 50 serialPort1.WriteLine("AT+CNMI=1,2,0,0,0\r\n");//auto get message Thread.Sleep(200); rp = serialPort1.ReadExisting(); if (rp.Contains("OK")) { serialPort1.WriteLine("AT+CREG=0\r\n"); Thread.Sleep(200); rp = serialPort1.ReadExisting(); serialPort1.WriteLine("AT+CGREG=0\r\n"); Thread.Sleep(200); rp = serialPort1.ReadExisting(); return true; } } } return result; } public Form1() { InitializeComponent(); } private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) { string[] nameports = SerialPort.GetPortNames(); if (nameports.Length > 0) { foreach (string s in nameports) { cboCOMPort.Items.Add(s); TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 51 } cboCOMPort.SelectedIndex = 0; } } private void ProcessSMS2(string InsData) { try { string[] str1 = InsData.Split(new string[] { "\r\n" }, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries); string[] _str_data = str1[1].Split(new char[] { ' ' }, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries); int p = _str_data[0].IndexOf("."); string sec = _str_data[0].Substring(p - 2, 2); string = _str_data[0].Substring(p - 4, 2); string hour = _str_data[0].Substring(0, p - 4); string t = hour + ":" + + ":" + sec; DisPlaySMS2(InsData); DisPlaydTH(txtTime, t); DisPlaydTH(txtLatitude, _str_data[1]); DisPlaydTH(txtLongitude, _str_data[2]); DisPlaydTH(txtRate, _str_data[3]); DisPlaydTH(txtAngle, _str_data[4]); } catch(Exception e) { } } void SaveData(string strData) { FileStream fw = new FileStream("datalog.txt", FileMode.Append, FileAccess.Write); fw.Seek(0, SeekOrigin.End); TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 52 byte[] b_data = System.Text.ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(strData); foreach (byte b in b_data) { fw.WriteByte(b); } fw.WriteByte(13); fw.WriteByte(10); fw.Close(); } void serialPort1_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e) { System.Threading.Thread.Sleep(500); string _data = serialPort1.ReadExisting(); //Processing recieved SMS if (_data.Contains("+CMT:")) { ProcessSMS2(_data); } } private void btnExit_Click(object sender, EventArgs e) { this.Close(); } private void btnCOMOpen_Click(object sender, EventArgs e) { try { if (!serialPort1.IsOpen) { serialPort1.PortName = cboCOMPort.Text; serialPort1.Open(); TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 53 if (InitModem()) { btnCOMOpen.Text = "Đóng cổng"; this.serialPort1.DataReceived += new System.IO.Ports.SerialDataReceivedEventHandler(this.serial Port1_DataReceived); } else { MessageBox.Show("Không thiết lập modem GSM"); } } else { this.serialPort1.DataReceived -= new System.IO.Ports.SerialDataReceivedEventHandler(this.serial Port1_DataReceived); serialPort1.Close(); btnCOMOpen.Text = "Mở cổng"; } } catch (Exception exMsg) { MessageBox.Show(exMsg.Message); } } private void Form1_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e) { if (serialPort1.IsOpen) { serialPort1.Close(); } } } } Chương trình nạp vào chip vi điều khiển TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 54 /********************************************************* LUAN VAN TOT NGHIEP XAY DUNG HE THONG GIAO TIEP GIUA THIET BI INS/GPS VA TRAM DIEU KHIEN TRUNG TAM MACH DIEN DUNG CHIP VDK PIC16F877A CHUONG TRINH NAP VAO CHIP VDK 16F877A HDKH: TS.NGUYEN THANG LONG HVTH: HOANG LE VINH HUNG HUE, 2013 *********************************************************/ #include "main.h" #include #define STX 0x41//'A' ky tu bat dau khung #define ETX 0x45//'E' ky tu ket thuc khung #define INTERVAL 9// chu ky truyen nhan du lieu #use rs232(baud=9600,parity=N,xmit=PIN_B1,rcv=PIN_B0,bits=8, stream = MODEM) #use rs232(baud=38400,parity=N,xmit=PIN_C6,rcv=PIN_C7,bits=8, stream = INS) char _ins_data[65], _tem_data[65]; char _recieved, _number_of_bytes; char _interval; //truyen chuoi ky tu sang Modem void MyPuts(char *chuoi) { char *s; s = chuoi; while(*s != '\0') { fputc(*s++, MODEM); } TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 55 } //truyen du lieu den tram DK trung tam bang SMS void SendSMS2() { char i; char *daunhay = "\""; char *_return = "\r\n"; char *tem = "AT+CMGS=\""; char *NumberOfServer = "+841296891790"; MyPuts(tem); MyPuts(NumberOfServer); MyPuts(daunhay); MyPuts(_return); delay_ms(300); for(i = 0; i < _number_of_bytes; i++) { fputc(_ins_data[i], MODEM); } fputc(26, MODEM); delay_ms(500); } //thiet lap cac che hoat dong cho Modem GSM void InitModem() { fputs("AT\r\n", MODEM); delay_ms(300); //dinh dang text fputs("AT+CMGF=1\r\n", MODEM); delay_ms(300); //chon bo nho SIM fputs("AT+CPMS=\"SM\"\r\n", MODEM); delay_ms(300); } //nhan du lieu tu thiet bi INS/GPS TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 56 #int_RDA void Serial_Int() { char c1, c2; c1 = fgetc(INS); if(c1 == STX && _interval > (INTERVAL - 1)) { _number_of_bytes = 0; c2 = fgetc(INS); _recieved = 0; while(c2 != ETX) { _tem_data[_number_of_bytes] = c2; c2 = fgetc(INS); _number_of_bytes++; } _recieved = 1; _interval = 0; } } void main() { char i; char _sending; setup_adc_ports(NO_ANALOGS); setup_adc(ADC_CLOCK_DIV_2); setup_psp(PSP_DISABLED); setup_spi(SPI_SS_DISABLED); setup_timer_0(RTCC_INTERNAL|RTCC_DIV_1); setup_timer_1(T1_DISABLED); setup_timer_2(T2_DISABLED,0,1); setup_comparator(NC_NC_NC_NC); setup_vref(FALSE); //TODO: User Code lcd_Init(); lcd_putc("\fINS/GPS ADAPTER\nModem Initialing "); delay_ms(3000); InitModem(); TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 57 enable_interrupts(INT_RDA); enable_interrupts(GLOBAL); lcd_putc("\fINS/GPS ADAPTER"); _recieved = 0; _sending = 0; _interval = 0; while(true) { if(_recieved == && _sending == 0) { for(i = 0; i < _number_of_bytes; i++) { _ins_data[i] = _tem_data[i]; } _recieved = 0; _sending = 1; } if(_sending == 1) { lcd_putc("\fINS/GPS ADAPTER\nSending "); SendSMS2(); _sending = 0; _interval = 0; } else { delay_ms(1000); _interval++; if(_interval == INTERVAL) lcd_putc("\fINS/GPS ADAPTER\nRecieving "); else lcd_putc("\fINS/GPS ADAPTER"); } } } TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ... tập trung tìm hiểu hệ thống tích hợp INS/GPS xây dựng hệ thống giao tiếp thiết bị INS/GPS trạm điều khiển trung tâm Hệ thống gồm hai phần: Phần nhận liệu từ thiết bị INS/GPS gửi tới trạm điều khiển. .. QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ HOÀNG LÊ VINH HƯNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIAO TIẾP GIỮA THIẾT BỊ INS/GPS VÀ TRẠM ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM Ngành: Công nghệ Điện tử - Viễn thông Chuyên ngành:... điều khiển giao tiếp với thiết bị INS/GPS, modem GSM truyền liệu với trạm điều khiển trung tâm  Thực thành cơng chương trình thu nhận xử lý liệu INS/GPS từ thiết bị INS/GPS trạm điều khiển trung

Ngày đăng: 27/06/2022, 09:13

Hình ảnh liên quan

Hình 1.1. Cấu trúc cơ bản của GPS - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Hình 1.1..

Cấu trúc cơ bản của GPS Xem tại trang 11 của tài liệu.
Gồm 24 vệ tinh (hình 1.2) [4] quay quanh trái đất trên 6 quĩ đạo phẳng cách đều - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

m.

24 vệ tinh (hình 1.2) [4] quay quanh trái đất trên 6 quĩ đạo phẳng cách đều Xem tại trang 11 của tài liệu.
Hình 1.3. Phương thức xác định vị trí của GPS - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Hình 1.3..

Phương thức xác định vị trí của GPS Xem tại trang 13 của tài liệu.
 Che khuất về hình học – Điều này liên quan tới vị trí tương đối của các vệ tin hở - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

he.

khuất về hình học – Điều này liên quan tới vị trí tương đối của các vệ tin hở Xem tại trang 14 của tài liệu.
Hình 1.5. Hệ thống định vị quán tính - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Hình 1.5..

Hệ thống định vị quán tính Xem tại trang 15 của tài liệu.
Hình 1.6. Cấu trúc kiểu Gimbal - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Hình 1.6..

Cấu trúc kiểu Gimbal Xem tại trang 15 của tài liệu.
Hình 1.7. Cấu trúc kiểu Strapdown - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Hình 1.7..

Cấu trúc kiểu Strapdown Xem tại trang 16 của tài liệu.
Hình 2.1. Hệ trục tọa độ dẫn đường - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Hình 2.1..

Hệ trục tọa độ dẫn đường Xem tại trang 17 của tài liệu.
Hình 2.2. Cấu trúc INS/GPS vòng hở - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Hình 2.2..

Cấu trúc INS/GPS vòng hở Xem tại trang 19 của tài liệu.
Hình 2.4. Cấu trúc tích hợp GPS hỗ trợ INS - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Hình 2.4..

Cấu trúc tích hợp GPS hỗ trợ INS Xem tại trang 20 của tài liệu.
Hình 2.5. Cấu trúc hệ thống thông tin vệ tinh - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Hình 2.5..

Cấu trúc hệ thống thông tin vệ tinh Xem tại trang 22 của tài liệu.
Đa dạng về loại hình dịch vụ: Thông tin vệ tinh cung cấp các loại hình dịch vụ sau:  - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

a.

dạng về loại hình dịch vụ: Thông tin vệ tinh cung cấp các loại hình dịch vụ sau: Xem tại trang 23 của tài liệu.
Hình 3.1. Sơ đồ khối hệ thống - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Hình 3.1..

Sơ đồ khối hệ thống Xem tại trang 26 của tài liệu.
Bảng 3.1. Thông số của khối BP3010 - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Bảng 3.1..

Thông số của khối BP3010 Xem tại trang 27 của tài liệu.
Hình 3.2. Khối IMU BP3010 - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Hình 3.2..

Khối IMU BP3010 Xem tại trang 27 của tài liệu.
Bảng 3.2. Cấu trúc khung dữ liệu của BP3010 - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Bảng 3.2..

Cấu trúc khung dữ liệu của BP3010 Xem tại trang 28 của tài liệu.
Sơ đồ nguyên lý của BP3010 (hình 3.3) - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Sơ đồ nguy.

ên lý của BP3010 (hình 3.3) Xem tại trang 28 của tài liệu.
Hình 3.4. Mạch điều khiển - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Hình 3.4..

Mạch điều khiển Xem tại trang 29 của tài liệu.
Hình 3.6. Sơ đồ chân của PIC16F877A - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Hình 3.6..

Sơ đồ chân của PIC16F877A Xem tại trang 31 của tài liệu.
Hình 3.7. Cấu trúc vi mạch MAX232 - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Hình 3.7..

Cấu trúc vi mạch MAX232 Xem tại trang 32 của tài liệu.
Hình 3.9. Modem GSM - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Hình 3.9..

Modem GSM Xem tại trang 33 của tài liệu.
Hình 4.1. Quỹ đạo nhỏ thực nghiệm - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Hình 4.1..

Quỹ đạo nhỏ thực nghiệm Xem tại trang 35 của tài liệu.
Hình 4.2 và hình 4.3 mô tả vận tốc của KF khi so sánh với vận tốc của GPS. Thấy rằng đầu ra của KF (đường nét đứt) bám sát vận tốc của GPS với sai số rất nhỏ trong khoảng  thời gian xấp xỉ 3 phút - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Hình 4.2.

và hình 4.3 mô tả vận tốc của KF khi so sánh với vận tốc của GPS. Thấy rằng đầu ra của KF (đường nét đứt) bám sát vận tốc của GPS với sai số rất nhỏ trong khoảng thời gian xấp xỉ 3 phút Xem tại trang 35 của tài liệu.
Hình 4.3. So sánh vận tốc theo hướng Bắc khi vật thể chạy theo quỹ đạo thực tế - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Hình 4.3..

So sánh vận tốc theo hướng Bắc khi vật thể chạy theo quỹ đạo thực tế Xem tại trang 36 của tài liệu.
Hình 4.4 là các góc ngiêng và góc chúc của hệ thống sau khi đã được tính toán và hiệu chỉnh nhờ bộ lọc Kalman - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Hình 4.4.

là các góc ngiêng và góc chúc của hệ thống sau khi đã được tính toán và hiệu chỉnh nhờ bộ lọc Kalman Xem tại trang 36 của tài liệu.
Hình 4.5. So sánh quỹ đạo thu được trên các hệ thống khác nhau - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Hình 4.5..

So sánh quỹ đạo thu được trên các hệ thống khác nhau Xem tại trang 37 của tài liệu.
Hình 4.6. Phần mềm xử lý dữ liệu - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

Hình 4.6..

Phần mềm xử lý dữ liệu Xem tại trang 41 của tài liệu.
Mô hình của bộ lọc Kalman (hình PL.1) bao gồm 2 bước sau [2][3][8]: - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

h.

ình của bộ lọc Kalman (hình PL.1) bao gồm 2 bước sau [2][3][8]: Xem tại trang 45 của tài liệu.
Hình PL.2. Lưu đồ tính toán với bộ lọc Kalman - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

nh.

PL.2. Lưu đồ tính toán với bộ lọc Kalman Xem tại trang 47 của tài liệu.
Hình PL.3. Thuật toán Salychev - (LUẬN văn THẠC sĩ) xây dựng hệ thống giao tiếp giữa thiết bị INS,GPS và trạm điều khiển trung tâm

nh.

PL.3. Thuật toán Salychev Xem tại trang 49 của tài liệu.

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan