[实用新型]船用GPS卫星导航仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及船舶导航与定位监控用的仪器，具体是一种船用GPS卫星导航仪。

背景技术

目前市场上的船舶GPS卫星自主导航系统产品领域主要以基于PC计算机和WINDOWS2000操作系统平台为主的产品，在工业控制领域有以基于PC计算机和LINUX操作系统加GUI图形界面平台为主的产品，在消费类电子产品领域有基于Xscale架构的PXA255为核心硬件的主流产品(MOTOROLA的E680)。该类技术对系统资源要求很高，并不适合于嵌入式系统中使用。嵌入式系统的特点是：内存小(32M)、FLASH小(32M)、CPU主频低(200MHz)且不带浮点处理器、操作系统的可调用资源基本没有。在这种条件下进行GIS数据处理是一定要采取特殊措施的，如果按常规数据处理方式将比PC电脑慢很多倍。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种多任务及实时性好，稳定可靠的船用GPS卫星导航仪。

为实现该技术目的，本实用新型的方案是：一种船用GPS卫星导航仪，包括与驱动模块并行连接的图像处理模块和数据库模块，所述驱动模块与图像处理模块和数据库模块之间还顺序连接有存储模块、应用程序接口、轨迹处理模块和图形驱动模块。

本方案的导航仪不仅性价比极高，而且具有功耗低、体积小、重量轻、便携式等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型的一种船用GPS卫星导航仪，包括与驱动模块并行连接的图像处理模块和数据库模块，所述驱动模块与图像处理模块和数据库模块之间还顺序连接有存储模块、应用程序接口、轨迹处理模块和图形驱动模块。

基于Xscale架构和嵌入式LINUX操作系统软件平台及嵌入式GIS导航系统软件的船用GPS卫星导航仪系统应用产品的基本原理是：通过基于LINUX操作系统的嵌入式GIS地理信息系统组织管理海图(长江图)数据库并在液晶屏幕上还原出电子化的全中国海域图(长江图)，应用GPS全球卫星定位系统技术，经相应的数学模型算法，将GPS模组产生的当前船舶定位数据(经纬度)在海图背景下对应重现。根据用户需求，产品设计了立体式屏幕菜单，以遥控方式供用户进行各种操作选择，如海图的放大、缩小、旋转及漫游选择；各种海上信息的查询、检索；各种航行方式的控制；系统的初始化设置等。

本技术的系统平台架构：采用经过裁减的LINUX内核，外加简化的文件系统，再加上自主研发的底层驱动程序从而构成基本的嵌入式系统软件平台。主要包括：基于Xscale架构和嵌入式LINUX操作系统软件平台的主/从式USB接口底层驱动程序，四串口驱动程序，触摸屏驱动程序，以太网接口底层驱动程序，LVDS接口底层驱动程序等。

应用程序架构：包括嵌入式GIS数据处理模块、GPS数据采集和处理模块、导航功能处理模块、船舶运行轨迹处理模块、系统参数设置模块以及人机交互界面处理模块等。

其中嵌入式GIS数据处理模块包括文件数据库操作模块、图形分层显示控制模块、坐标变换模块(放大、缩小、漫游、旋转)、图形区域显示控制模块、信息标注修改模块等。其中导航功能处理模块包括航点功能模块、航线功能模块、游标功能处理模块、电子罗盘导航功能模块等。

其中人机交互界面处理模块包括按键映射处理模块、窗口处理模块、立体化菜单处理模块以及用户管理模块等。

为了减少系统资源的开销，同时提高系统的工作效率，采用应用程序从底层开发即不依赖于图形库和图形界面GUI的方式，即：基于嵌入式LINUX操作系统软件平台的立体图形界面菜单等也都是从底层开始编程处理的。

考虑到嵌入式系统一般是不带浮点处理器的，但该系统又有大量的图形数据需要处理，如果按常规数据处理方式将比PC电脑慢很多倍，所以我们采用特殊的软件编程处理方法使图形数据处理的速度提高十几倍，从而达到和奔腾2电脑相当的水平。

系统数据结构采用连续数据管理模式：即采用普通文件和数据库混合方式进行存储，用于管理系统中可变数据(用户信息及各种设置参数数据)、临时数据(GPS数据)和各种固定数据(地图数据等)。

数据访问控制和安全性：分别是用户、经销商、制造厂家等三级管理设置。

为了增强系统的并行性和协调性。应用程序采用多线程开发，统一调度和管理。