電子科技大學(xué)工程碩士開題報(bào)告-《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航車載終端的軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)》

1、1軟件學(xué)院工程碩士開題報(bào)告軟件學(xué)院工程碩士開題報(bào)告北斗衛(wèi)星導(dǎo)航車載終端軟件北斗衛(wèi)星導(dǎo)航車載終端軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)開題報(bào)告人：開題報(bào)告人：xx報(bào)告人電子郵件：報(bào)告人電子郵件：XXX校方指導(dǎo)導(dǎo)師：校方指導(dǎo)導(dǎo)師：XXX企業(yè)指導(dǎo)導(dǎo)師：企業(yè)指導(dǎo)導(dǎo)師：xxx學(xué)院：電子科技大學(xué)學(xué)院：電子科技大學(xué)軟件學(xué)院軟件學(xué)院報(bào)告會時(shí)間：報(bào)告會時(shí)間：2014年年11月月n題目來源題目來源n選題目的及依據(jù)選題目的及依據(jù)n課題相關(guān)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀課題相關(guān)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀n研究的意義和價(jià)值研究的意義和價(jià)值n論文研究內(nèi)容論文研究內(nèi)容n總體實(shí)施方案總體實(shí)施方案n關(guān)鍵技術(shù)、創(chuàng)新性關(guān)鍵技術(shù)、創(chuàng)新性n最終目標(biāo)和成果形式最終目標(biāo)和成果形式

2、n技術(shù)路線技術(shù)路線n論文工作的實(shí)驗(yàn)條件論文工作的實(shí)驗(yàn)條件n可能存在的困難和解決方法可能存在的困難和解決方法 n論文工作計(jì)劃論文工作計(jì)劃n總結(jié)總結(jié)內(nèi)容內(nèi)容題目來源題目來源n本課題來源于本課題來源于X公司的產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目，為其北公司的產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目，為其北斗車載導(dǎo)航終端設(shè)計(jì)軟件，根據(jù)其所需實(shí)現(xiàn)的斗車載導(dǎo)航終端設(shè)計(jì)軟件，根據(jù)其所需實(shí)現(xiàn)的功能，制定北斗車載終端和控制終端的通信協(xié)功能，制定北斗車載終端和控制終端的通信協(xié)議議，設(shè)計(jì)軟件接收機(jī)解決方案，并開發(fā)北斗車設(shè)計(jì)軟件接收機(jī)解決方案，并開發(fā)北斗車載導(dǎo)航終端應(yīng)用軟件。載導(dǎo)航終端應(yīng)用軟件。選題意義及依據(jù)選題意義及依據(jù)n選題目的選題目的n為其北斗車載導(dǎo)航終端設(shè)計(jì)軟

3、件，根據(jù)其所需實(shí)為其北斗車載導(dǎo)航終端設(shè)計(jì)軟件，根據(jù)其所需實(shí)現(xiàn)的功能，制定北斗車載終端和控制終端的通信現(xiàn)的功能，制定北斗車載終端和控制終端的通信協(xié)議協(xié)議，設(shè)計(jì)軟件接收機(jī)解決方案，并開發(fā)北斗車設(shè)計(jì)軟件接收機(jī)解決方案，并開發(fā)北斗車載導(dǎo)航終端應(yīng)用軟件。載導(dǎo)航終端應(yīng)用軟件。n選題依據(jù)選題依據(jù)n近年來北斗衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)的飛速發(fā)展為導(dǎo)航業(yè)帶近年來北斗衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)的飛速發(fā)展為導(dǎo)航業(yè)帶來了新的市場，目前國內(nèi)基于北斗的各類導(dǎo)航終來了新的市場，目前國內(nèi)基于北斗的各類導(dǎo)航終端比較稀少，故本公司瞄準(zhǔn)了北斗導(dǎo)航終端的巨端比較稀少，故本公司瞄準(zhǔn)了北斗導(dǎo)航終端的巨大市場潛力，決定開發(fā)一款北斗車載導(dǎo)航終端產(chǎn)大市場潛力，決定開發(fā)一

4、款北斗車載導(dǎo)航終端產(chǎn)品品。本課題正式該北斗車載導(dǎo)航終端的軟件部分。本課題正式該北斗車載導(dǎo)航終端的軟件部分。課題相關(guān)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀課題相關(guān)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀n目前我國北斗終端的發(fā)展現(xiàn)狀：目前我國北斗終端的發(fā)展現(xiàn)狀： n現(xiàn)有北斗用戶終端由于功耗大、便攜性差、成本高等現(xiàn)有北斗用戶終端由于功耗大、便攜性差、成本高等問題，在很大程度上制約了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的問題，在很大程度上制約了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。這主要是由于國內(nèi)目前缺乏成熟的、技產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。這主要是由于國內(nèi)目前缺乏成熟的、技術(shù)先進(jìn)和性能穩(wěn)定可靠的射頻集成電路、基帶處理集術(shù)先進(jìn)和性能穩(wěn)定可靠的射頻集成電路、基帶處理集成電路、天線、功率放

5、大器和低噪放等北斗終端關(guān)鍵成電路、天線、功率放大器和低噪放等北斗終端關(guān)鍵元器件，而進(jìn)口的元器件過于零散化、集成度不高。元器件，而進(jìn)口的元器件過于零散化、集成度不高。n相關(guān)軟件算法多借鑒相關(guān)軟件算法多借鑒GPS系統(tǒng)的軟件及算法，缺乏自系統(tǒng)的軟件及算法，缺乏自主創(chuàng)新性，與北斗結(jié)合來用在定位速度、定位精度上主創(chuàng)新性，與北斗結(jié)合來用在定位速度、定位精度上都存在不足，影響了北斗衛(wèi)星定位能力的發(fā)揮。都存在不足，影響了北斗衛(wèi)星定位能力的發(fā)揮。研究的意義和價(jià)值研究的意義和價(jià)值n北斗衛(wèi)星導(dǎo)航車載終端北斗衛(wèi)星導(dǎo)航車載終端現(xiàn)狀現(xiàn)狀：n車載導(dǎo)航終端在行駛時(shí)車載導(dǎo)航終端在行駛時(shí)存在存在信號漂移問題信號漂移問題；n北斗短

6、報(bào)文發(fā)送北斗短報(bào)文發(fā)送存在時(shí)存在時(shí)延延；n終端設(shè)備搜星速度終端設(shè)備搜星速度需要進(jìn)一步需要進(jìn)一步提高提高。n研究意義研究意義n因此，設(shè)計(jì)開發(fā)和生產(chǎn)高集成度，并具備低功耗、因此，設(shè)計(jì)開發(fā)和生產(chǎn)高集成度，并具備低功耗、可靠性、穩(wěn)定性等更高性能指標(biāo)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航可靠性、穩(wěn)定性等更高性能指標(biāo)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航用戶終端產(chǎn)品，尤其是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航車載終端產(chǎn)用戶終端產(chǎn)品，尤其是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航車載終端產(chǎn)品是十分有必要的，本課題所設(shè)計(jì)的北斗車載導(dǎo)品是十分有必要的，本課題所設(shè)計(jì)的北斗車載導(dǎo)航終端的軟件也就更加必不可少。航終端的軟件也就更加必不可少。論文研究內(nèi)容論文研究內(nèi)容n主要研究內(nèi)容主要研究內(nèi)容 本課題將利用嵌入式軟件技

7、術(shù)，以某款本課題將利用嵌入式軟件技術(shù)，以某款Cortex-M3 MCU為硬件平臺，以為硬件平臺，以Keil uVision4為軟件開發(fā)為軟件開發(fā)平臺，從產(chǎn)品的實(shí)際需求角度出發(fā)，設(shè)計(jì)北斗車載平臺，從產(chǎn)品的實(shí)際需求角度出發(fā)，設(shè)計(jì)北斗車載導(dǎo)航終端的通信協(xié)議及應(yīng)用軟件，主要研究內(nèi)容有導(dǎo)航終端的通信協(xié)議及應(yīng)用軟件，主要研究內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：以下幾個(gè)方面：n需求分析和方案設(shè)計(jì)。針對該北斗車載導(dǎo)航終端的需求分析和方案設(shè)計(jì)。針對該北斗車載導(dǎo)航終端的功能、參數(shù)，結(jié)合市面上現(xiàn)有的北斗終端軟件，根功能、參數(shù)，結(jié)合市面上現(xiàn)有的北斗終端軟件，根據(jù)據(jù)Cortex-M3 MCU為硬件平臺的資源條件，選取為硬件平臺的資源條

8、件，選取適用的開發(fā)工具，設(shè)計(jì)出可行的實(shí)現(xiàn)方案。適用的開發(fā)工具，設(shè)計(jì)出可行的實(shí)現(xiàn)方案。論文研究內(nèi)容論文研究內(nèi)容n軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。根據(jù)功能需求，設(shè)計(jì)對應(yīng)功軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。根據(jù)功能需求，設(shè)計(jì)對應(yīng)功能的應(yīng)用軟件。軟件的設(shè)計(jì)工作分為三部分：能的應(yīng)用軟件。軟件的設(shè)計(jì)工作分為三部分：一是通信協(xié)議設(shè)計(jì)，這也是重點(diǎn)部分，實(shí)現(xiàn)北斗一是通信協(xié)議設(shè)計(jì)，這也是重點(diǎn)部分，實(shí)現(xiàn)北斗車載終端和控制終端之間的通信功能；車載終端和控制終端之間的通信功能；二是軟件接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)，需要解決北斗衛(wèi)星軟件二是軟件接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)，需要解決北斗衛(wèi)星軟件接收機(jī)捕獲、跟蹤、定位計(jì)算等功能的實(shí)現(xiàn)；接收機(jī)捕獲、跟蹤、定位計(jì)算等功能的實(shí)現(xiàn)；三是應(yīng)用功

9、能，即源代碼的設(shè)計(jì)，需要解決北斗三是應(yīng)用功能，即源代碼的設(shè)計(jì)，需要解決北斗導(dǎo)航終端的用戶功能如何實(shí)現(xiàn)的問題導(dǎo)航終端的用戶功能如何實(shí)現(xiàn)的問題,主要包括定主要包括定位、導(dǎo)航、短報(bào)文通信、終端控制等功能。位、導(dǎo)航、短報(bào)文通信、終端控制等功能。論文研究內(nèi)容論文研究內(nèi)容n軟件的調(diào)試和發(fā)布。軟件的調(diào)試和發(fā)布。首先采用首先采用“白盒測試白盒測試”方法進(jìn)行代碼級的調(diào)試，方法進(jìn)行代碼級的調(diào)試，利用利用Keil uVision4本身提供的調(diào)試功能（如斷點(diǎn)、本身提供的調(diào)試功能（如斷點(diǎn)、單步執(zhí)行、內(nèi)存查看等），對程序內(nèi)部的邏輯結(jié)單步執(zhí)行、內(nèi)存查看等），對程序內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行測試。構(gòu)進(jìn)行測試。然后采用然后采用“黑盒測

10、試黑盒測試”方法進(jìn)行功能級的調(diào)試，方法進(jìn)行功能級的調(diào)試，模仿用戶各種可能的操作，對軟件的功能和健壯模仿用戶各種可能的操作，對軟件的功能和健壯性進(jìn)行測試。性進(jìn)行測試。最后采用最后采用Keil uVision4本身發(fā)布功能，進(jìn)行軟件本身發(fā)布功能，進(jìn)行軟件的模塊化封裝。的模塊化封裝?？傮w實(shí)施方案總體實(shí)施方案n本課題的系統(tǒng)軟件主要由系統(tǒng)啟動(dòng)模塊、導(dǎo)航電文接本課題的系統(tǒng)軟件主要由系統(tǒng)啟動(dòng)模塊、導(dǎo)航電文接收模塊、導(dǎo)航電文解析模塊、串口通信模塊、藍(lán)牙通收模塊、導(dǎo)航電文解析模塊、串口通信模塊、藍(lán)牙通信模塊、短報(bào)文通信模塊和導(dǎo)航服務(wù)模塊組成，總體信模塊、短報(bào)文通信模塊和導(dǎo)航服務(wù)模塊組成，總體設(shè)計(jì)框圖如下圖所示：

11、設(shè)計(jì)框圖如下圖所示：總體實(shí)施方案總體實(shí)施方案n系統(tǒng)啟動(dòng)模塊系統(tǒng)啟動(dòng)模塊 主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)啟動(dòng)，包括硬件初始化、模塊初始主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)啟動(dòng)，包括硬件初始化、模塊初始化、任務(wù)間通信機(jī)制建立、全局結(jié)構(gòu)初始化以及化、任務(wù)間通信機(jī)制建立、全局結(jié)構(gòu)初始化以及其他任務(wù)創(chuàng)建等工作。其他任務(wù)創(chuàng)建等工作。n導(dǎo)航電文接收模塊導(dǎo)航電文接收模塊 主要負(fù)責(zé)從北斗衛(wèi)星接收導(dǎo)航原始報(bào)文，接收到主要負(fù)責(zé)從北斗衛(wèi)星接收導(dǎo)航原始報(bào)文，接收到的信息按標(biāo)準(zhǔn)的信息按標(biāo)準(zhǔn)NMEA格式進(jìn)行分幀，形成獨(dú)立的、格式進(jìn)行分幀，形成獨(dú)立的、完整的報(bào)文幀，然后通過消息隊(duì)列將報(bào)文幀發(fā)送完整的報(bào)文幀，然后通過消息隊(duì)列將報(bào)文幀發(fā)送給導(dǎo)航電文解析任務(wù)進(jìn)行報(bào)文解析。

12、給導(dǎo)航電文解析任務(wù)進(jìn)行報(bào)文解析。總體實(shí)施方案總體實(shí)施方案n導(dǎo)航電文解析模塊導(dǎo)航電文解析模塊 主要負(fù)責(zé)對從導(dǎo)航電文接收模塊接收到的分幀后主要負(fù)責(zé)對從導(dǎo)航電文接收模塊接收到的分幀后的北斗報(bào)文幀進(jìn)行解析，從中獲取時(shí)間、經(jīng)緯度、的北斗報(bào)文幀進(jìn)行解析，從中獲取時(shí)間、經(jīng)緯度、高度、速度等所需信息。高度、速度等所需信息。n串口通信模塊串口通信模塊 主要負(fù)責(zé)和控制終端進(jìn)行通信，采用主要負(fù)責(zé)和控制終端進(jìn)行通信，采用RS422方式，方式，主要涉及到控制終端和車載終端間的數(shù)據(jù)通信協(xié)主要涉及到控制終端和車載終端間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議，需自己制訂。議，需自己制訂?？傮w實(shí)施方案總體實(shí)施方案n藍(lán)牙通信模塊藍(lán)牙通信模塊 主要負(fù)責(zé)和

13、控制終端進(jìn)行通信，采用藍(lán)牙方式，主要負(fù)責(zé)和控制終端進(jìn)行通信，采用藍(lán)牙方式，主要涉及到控制終端和車載終端間的數(shù)據(jù)通信協(xié)主要涉及到控制終端和車載終端間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議，需自己制訂。藍(lán)牙通信和串口通信類似，唯議，需自己制訂。藍(lán)牙通信和串口通信類似，唯一不同的地方是藍(lán)牙通信時(shí)需要進(jìn)行藍(lán)牙配對連一不同的地方是藍(lán)牙通信時(shí)需要進(jìn)行藍(lán)牙配對連接工作。接工作。n短報(bào)文通信模塊短報(bào)文通信模塊 主要負(fù)責(zé)北斗短報(bào)文通信，支持雙向通信。主要負(fù)責(zé)北斗短報(bào)文通信，支持雙向通信。n導(dǎo)航服務(wù)模塊導(dǎo)航服務(wù)模塊 主要負(fù)責(zé)周期性上報(bào)位置信息，向控制終端提供主要負(fù)責(zé)周期性上報(bào)位置信息，向控制終端提供實(shí)時(shí)更新的位置信息用于導(dǎo)航。實(shí)時(shí)更新的

14、位置信息用于導(dǎo)航。關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新性關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新性n完成課題所涉及的關(guān)鍵技術(shù)完成課題所涉及的關(guān)鍵技術(shù)n嵌入式軟件技術(shù)嵌入式軟件技術(shù)n計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)n北斗衛(wèi)星接收和發(fā)送通信協(xié)議及算法研究北斗衛(wèi)星接收和發(fā)送通信協(xié)議及算法研究n高靈敏度高靈敏度北斗軟件北斗軟件接收機(jī)技術(shù)接收機(jī)技術(shù)最終目標(biāo)和成果形式最終目標(biāo)和成果形式n最終目標(biāo)最終目標(biāo)n研究北斗衛(wèi)星定位技術(shù)，制定北斗車載導(dǎo)航終端研究北斗衛(wèi)星定位技術(shù)，制定北斗車載導(dǎo)航終端接收機(jī)解決方案，并針對車載導(dǎo)航設(shè)備的使用需接收機(jī)解決方案，并針對車載導(dǎo)航設(shè)備的使用需求和環(huán)境要求，完成某公司具備北斗定位和北斗求和環(huán)境要求，完成某公司具備北斗定位和北斗一號

15、短報(bào)文通信等功能的車載導(dǎo)航終端的軟件。一號短報(bào)文通信等功能的車載導(dǎo)航終端的軟件。n成果形式成果形式n北斗導(dǎo)航車載終端的軟件一套；北斗導(dǎo)航車載終端的軟件一套；n研究成果書面化的碩士學(xué)位論文研究成果書面化的碩士學(xué)位論文一篇一篇。技術(shù)路線技術(shù)路線n本設(shè)計(jì)按照以下本設(shè)計(jì)按照以下技術(shù)路線開展研究工作技術(shù)路線開展研究工作:n調(diào)研：了解國內(nèi)外同行的進(jìn)展情況，收集用戶實(shí)調(diào)研：了解國內(nèi)外同行的進(jìn)展情況，收集用戶實(shí)際需求的反饋信息際需求的反饋信息n分析：分析產(chǎn)品功能需求，明確其軟件的設(shè)計(jì)需分析：分析產(chǎn)品功能需求，明確其軟件的設(shè)計(jì)需求。求。n設(shè)計(jì)：根據(jù)需求分析設(shè)計(jì)軟件總體方案，并詳細(xì)設(shè)計(jì)：根據(jù)需求分析設(shè)計(jì)軟件總體方

16、案，并詳細(xì)設(shè)計(jì)軟件各模塊的具體功能。設(shè)計(jì)軟件各模塊的具體功能。n實(shí)現(xiàn)：在實(shí)現(xiàn)：在Keil uVision4下進(jìn)行軟件的具體實(shí)施。下進(jìn)行軟件的具體實(shí)施。n測試：對軟件進(jìn)行相關(guān)功能測試，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，改測試：對軟件進(jìn)行相關(guān)功能測試，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，改進(jìn)不足。進(jìn)不足。n完成：試運(yùn)行后交付用戶使用，并繼續(xù)跟蹤用戶完成：試運(yùn)行后交付用戶使用，并繼續(xù)跟蹤用戶的實(shí)際使用情況。的實(shí)際使用情況。論文工作的實(shí)驗(yàn)條件論文工作的實(shí)驗(yàn)條件n為了完成課題，需要以下軟件平臺及知識：為了完成課題，需要以下軟件平臺及知識：nKeil uVision4：用于下位機(jī)軟件開發(fā)：用于下位機(jī)軟件開發(fā)n熟悉熟悉UCOS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

17、n熟悉熟悉C#語言語言n熟練運(yùn)用以上軟件熟練運(yùn)用以上軟件可能的困難和解決方法可能的困難和解決方法n可能困難：可能困難：n在北斗定位與導(dǎo)航領(lǐng)域缺乏相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)歷，在北斗定位與導(dǎo)航領(lǐng)域缺乏相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)歷，在導(dǎo)航在導(dǎo)航信息解算信息解算等核心軟件算法方面專業(yè)等核心軟件算法方面專業(yè)知識儲知識儲備薄弱。備薄弱。n應(yīng)對措施：應(yīng)對措施：n閱讀相關(guān)資料和案例，盡快熟悉所需知識閱讀相關(guān)資料和案例，盡快熟悉所需知識n向?qū)煛⑼抡埥桃呻y問題向?qū)?、同事請教疑難問題n與項(xiàng)目成員相互合作與項(xiàng)目成員相互合作論文工作計(jì)劃論文工作計(jì)劃n論文工作步驟及完成時(shí)間論文工作步驟及完成時(shí)間:n文獻(xiàn)閱讀和科學(xué)調(diào)研：文獻(xiàn)閱讀和科學(xué)調(diào)研：2014.11.30n方案論證：方案論證：2015.1.30n系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及測試：系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及測試：2015.8.31n撰寫論文：撰寫論