【摘 要】
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实现对采矿车前方微地形的实时探测与重构是深海富钴结壳优化采集关键。结合摆动式单探头单波束超声测距装置,本文提出了一种基于TMS320C6416通用高速DSP的微地形实时探测与
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实现对采矿车前方微地形的实时探测与重构是深海富钴结壳优化采集关键。结合摆动式单探头单波束超声测距装置,本文提出了一种基于TMS320C6416通用高速DSP的微地形实时探测与重构解决方案,并建立了相应的软、硬件平台。硬件平台由水下超声探测装置、高速采集卡、DSP核心处理模块、单片机控制模块、电子罗盘模块和上位机PC六部分组成。PC发送工作指令到单片机后,单片机同步触发超声波发射和采集卡工作,采集卡将采集到的超声波信号送入DSP中进行相应处理,最后将处理好的DEM网格数据通过异步串行通讯接口上传到PC机上,对微地形进行三维显示。基于DSP中断机制,本文在CCS3.1环境下编写了DSP端处理软件及自主加载程序,实现了同步信号接收、数据采集、数据处理、数据上传、代码固化、DSP上电自动运行等功能;同时在上位机PC的VC++6.0环境下,利用MSComm ActiveX控件及动态链接库编写了数据接收及地形显示软件,实现微地形三维图的实时显示。微地形高程值利用互相关算法获取,精确的规则网格DEM数据通过对高程值进行异常值剔除、支持向量机预测、整体坡度修正、内插等处理得到;在接入电子罗盘姿态角度数据和已知行走速度的基础上,提出了结合航迹推算法和采矿头姿态角框定待切削区域的方案,并根据最优切削深度模型计算出框定区域最优切削深度。最后,在实验室条件下进行微地形探测模拟实验,分析微地形探测与重构系统的误差,验证其探测精度、实时性、可行性和工作连续性,结果表明该系统的性能达到了设计要求。
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