基于地磁导航的智能小车研制

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1、东华大学学位论文基于地磁导航的智能小车研制专业名称：信息与通信工程作者姓名：郭鹏杰指导教师：唐莉萍学校代码：10255学号：2131095基于地磁导航的智能小车研制DEVELOPMENTOFINTELLIGENTVEHICLEBASEDONGEOMAGNETICNAVIGATION学院：信息科学与技术学院专业：信息与通信工程作者姓名：郭鹏杰指导老师：唐莉萍答辩日期：2016年1月10日东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指

2、导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等

3、复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日基于地磁导航的智能小车研制摘要导航技术一向是嵌入式系统的研究热点之一。特别是在20世纪末和21世纪初，伴随着通信、计算机、微电子等学科的高速发展，导航技术也变得越来越多样化和智能化。地磁导航是一种利用地磁场特征为参考的新兴导航定位技术，它在工业上的自动导引机器人、军事上的飞航导弹制导、或者科技中的未知地域探索等方面都有着良好的应用前景。本文通过查阅当代国内外大量有

4、关地磁导航系统的文献与研究成果，分析并研究地磁导航技术的原理，而后考虑如何将这些理论研究付诸到实际应用中。本文以实现基于地磁导航的智能系统为研究目的，重点研究设计基于地磁导航的智能系统硬件平台，然后针对该硬件平台设计软件，并移植和优化导航控制和定位算法，完成系统上位机程序设计，最终完成基于地磁导航的智能小车系统的设计。本文主要研究工作如下：1.查阅国内外关于导航控制技术的大量文献，对比地磁导航技术与其他导航技术的优缺点，并深入研究分析地磁导航技术的原理。2.针对设计基于地磁导航的智能小车的研究目的，确定

5、该系统的目的和功能需求，并将硬件平台划分为不同模块进行芯片选型、电路设计等研究，完成一个由以ARM内核的STM32F407微处理器、88W8686为无线传感器、LSM303DLHC为地磁传感器等模块组成的嵌入式系统，并设计完成该嵌入式系统的PCB布线和制版，最终完成基于地磁导航的智能小车硬件平台的搭建。3.研究和对比现有导航定位算法，并将其优化后移植到硬件平台上，验证优化后算法的实际可行性，完成智能地磁导航小车的基本设计。4.针对完成的智能地磁导航小车系统，研究并设计上位机程序，完成智能地磁导航小车的实

6、时监测、控制功能和路径规划功能的设计，使得智能地磁导航小车系统实现良好的交互性能。基于以上研究成果，将基于地磁的导航定位技术应用到自主研发的智能小车中，完成智能小车系统的整体设计。研究成果表明，基于地磁导航原理的导航定位技术可以应用到工业背景下的自动导引机器人中，本文设计方案具有可行性。关键字：地磁导航、定位技术、ARM、嵌入式系统、上位机IDEVELOPMENTOFINTELLIGENTVEHICLEBASEDONGEOMAGNETICNAVIGATIONABSTRACTNavigationtechn

7、ologyhasbeenoneofthehotspotsofembeddedsystems.EspeciallyattheendoftwentiethCenturyandthebeginningoftwenty-firstCentury,withthehighspeeddevelopmentofscienceandtechnologyofcommunication,computerandmicro-electronics,navigationtechnologyisbecomingmoreandmore

8、diverseandintelligent.Geomagneticnavigationisanewtypeofnavigationandpositioningtechnology,whichisbasedonthecharacteristicsofgeomagneticfield.Inindustrialautomaticguidedmilitaryrobot,missileguidance,ortechnologyinunchartedt