本課題來(lái)源于某機(jī)載輕小型航空遙感項(xiàng)目需求,以低空作業(yè)的輕小型無(wú)人機(jī)為飛行平臺(tái),以完善相關(guān)低空對(duì)地觀測(cè)、服務(wù)傳統(tǒng)航空攝影、滿(mǎn)足空間市場(chǎng)需求為目的,旨在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地形條件下位置姿態(tài)信息與高清遙感影像的集成,并對(duì)數(shù)字圖像與POS串口信號(hào)完成一體化采集與存儲(chǔ),為其圖像的后續(xù)融合處理提供支撐。一體化記錄系統(tǒng)采用模塊化和自頂向下的設(shè)計(jì)路線(xiàn)。針對(duì)輕小型無(wú)人機(jī)航拍的特點(diǎn),綜合考慮遙感指標(biāo)要求與實(shí)際應(yīng)用環(huán)境,系統(tǒng)以Spartan-6系列FPGA為主控制芯片,以COMS相機(jī)為遙感敏感單元,集成了3路POS串口采集。針對(duì)航拍過(guò)程中不同信息源的時(shí)間同步誤差,系統(tǒng)采用一體化緩存處理實(shí)現(xiàn)了圖像與POS數(shù)據(jù)的幀級(jí)別同步。為滿(mǎn)足圖像數(shù)據(jù)的高速準(zhǔn)確的傳輸和存儲(chǔ),采用eMMC Flash作為系統(tǒng)存儲(chǔ)單元,采用千兆以太網(wǎng)作為上下位機(jī)的傳輸協(xié)議。文中著重介紹了機(jī)載成像與POS信號(hào)一體化記錄系統(tǒng)中各功能模塊的硬件設(shè)計(jì)、控制邏輯、eMMC5.0協(xié)議以及數(shù)據(jù)校驗(yàn)等技術(shù)。最后對(duì)系統(tǒng)成像、數(shù)字信號(hào)采集傳輸?shù)裙δ苓M(jìn)行了測(cè)試,從而進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。測(cè)試結(jié)果表明:一體化記錄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本達(dá)到指標(biāo)要求,圖像與POS信號(hào)的采集、傳輸以及存儲(chǔ)功能較為... 

【文章來(lái)源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

SWDC-5數(shù)字航攝儀

中北大學(xué)學(xué)位論文14第3章硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與連接根據(jù)一體化記錄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，本章對(duì)CMOS成像模塊、POS串口數(shù)據(jù)采集模塊、存儲(chǔ)電路、千兆以太網(wǎng)硬件模塊以及電源管理模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。3.1CMOS成像設(shè)計(jì)OV5640支持?jǐn)?shù)字視頻接口（DVP）和MIPI接口，在本文中選用DVP輸出方式通信，F(xiàn)PGA只需分配通用IO引腳即可實(shí)現(xiàn)控制。OV5640接口的信號(hào)線(xiàn)包含一組數(shù)據(jù)線(xiàn)D[9:0]和多個(gè)控制信號(hào)線(xiàn)，其中控制信號(hào)分別為：行同步HSYNC、幀同步VSYNC、參考時(shí)鐘輸入線(xiàn)MCLK、像素時(shí)鐘輸出線(xiàn)PCLK、SCCB接口連線(xiàn)和電源線(xiàn)等，OV5640與FPGA連接如圖3-1所示。圖3-1OV5640連接電路Fig3-1ConnectioncircuitofOV5640

中北大學(xué)學(xué)位論文16圖3-2MAX3232連接電路Fig3-2ConnectioncircuitofMAX3232圖3-3MAX3226連接電路Fig3-3ConnectioncircuitofMAX32263.3存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)對(duì)于高速存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)難度在于總線(xiàn)信號(hào)的完整性，因此本系統(tǒng)存儲(chǔ)硬件設(shè)計(jì)主要參考eMMC規(guī)范定義的控制方法和接口以降低不穩(wěn)定因素。3.3.1eMMC芯片結(jié)構(gòu)與接口如圖3-4所示，eMMC芯片內(nèi)部主要由NANDFlash存儲(chǔ)陣列和主機(jī)Host構(gòu)成。其中對(duì)Flash存儲(chǔ)陣列的命令集及接口標(biāo)準(zhǔn)不做規(guī)范要求，由各大eMMC廠商自己確定�？刂茊卧庋b了命令協(xié)議、擦寫(xiě)均衡、壞塊管理、ECC校驗(yàn)、電源管理、時(shí)鐘管理、數(shù)


本文編號(hào)：2915970