基于FPGA嵌入式的船載導(dǎo)航軟件設(shè)計(jì)

　　我國(guó)是海洋資源十分豐富的國(guó)家。由于海域遼闊，相比較內(nèi)河運(yùn)輸，海洋運(yùn)輸更難以定位和導(dǎo)航，因而由于定位不準(zhǔn)確和導(dǎo)航系統(tǒng)不健全直接或間接導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失不計(jì)其數(shù)。嵌入式船載導(dǎo)航系統(tǒng)軟件綜合了全球定位技術(shù)、通信技術(shù)、地理信息技術(shù)和嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確的提供導(dǎo)航地位、地理信息等服務(wù)。船舶導(dǎo)航系統(tǒng)的研發(fā)對(duì)提高航行效率、保障航行安全、方便船舶事故救援具有十分重要的意義。

　　由于船舶工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)高質(zhì)量的導(dǎo)航系統(tǒng)的需求急劇增加。同時(shí)由于嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、地理信息技術(shù)也在不斷的更新?lián)Q代，如以ARM為主導(dǎo)的芯片技術(shù)不斷推出高性能、低功耗處理器，通信技術(shù)也從3G時(shí)代進(jìn)化為更高網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的4G時(shí)代。由于這些輔助技術(shù)的迅猛發(fā)展，為嵌入式導(dǎo)航系統(tǒng)的進(jìn)一步研發(fā)提供了良好的基礎(chǔ)。

　　針對(duì)嵌入式導(dǎo)航系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者也做了大量的研究丁作。湖南大學(xué)的李曉俠研究并設(shè)計(jì)了基于ARM9平臺(tái)和Linux系統(tǒng)的嵌入式車載導(dǎo)航系統(tǒng)，但是此系統(tǒng)魯棒性和穩(wěn)定性不高，電子圖的精確度也不夠。南京航空航天大學(xué)的孫煉研究了XILKERNEL和VXWORKS兩種嵌入式系統(tǒng)在導(dǎo)航軟件中應(yīng)用，分析了此兩種系統(tǒng)在導(dǎo)航系統(tǒng)申應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)。

　　本文在實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)研發(fā)的基于FPGA的硬件平臺(tái)上研究Linux操作系統(tǒng)在船載導(dǎo)航軟件中的應(yīng)用。首先對(duì)硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)做了相關(guān)的介紹，然后針對(duì)交叉編譯環(huán)境的建立、引導(dǎo)程序BootLoader的移植、相關(guān)設(shè)備驅(qū)動(dòng)的開發(fā)，完成對(duì)Linux操作系統(tǒng)在高性能導(dǎo)航系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)。