船用天文定位计算器的研制

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1、中图分类号IP323.2学科分类号510.8040H密级TIANJINUNIVERSITYOFTECHNOLOGY工程硕士学位论文DISSERTATION船用天文定位计算器的研制Thedesignofship'sastronomypositioningcalculator城.•.善..

2、睡養•虛工程领域:机械工程作者姓名:孙业友指导教师：吴建华教授天津理工大学研究生部二〇一五年独剖性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作和取得的研宄成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或

3、撰写过的研宄成果，也不包含为获得天津理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宂所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位抡文作者答名：答孛a期：年j月H«学位抡文敕权使用梭权书本学位论文作者完全了解天津理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，以供查阅和借阅0同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和1包子文件。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明）J/学

4、位冷文作者答名：导师答名：答李El期：>；//年？月//«答孛E]期：y//年3月“«分类号：TP323．2密级：天津理工大学研究生学位论文船用天文定位计算器的研制（申请硕士学位）学科专业：机械工程研究方向：单片机天文定位技术作者姓名：孙业友指导教师：吴建华教授2015年1月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreeThedesignofship'sastronomypositioningcalculatorBySunYeyouSu

5、pervisorWuJianhuaJanuary2015摘要天文定位是一门利用天体对海上船舶进行定位的技术。它定位的设备简单、可靠；观测的目标是自然天体，因而不受人为控制；定位过程不会发射任何声、光和电波而具有隐蔽性与抗干扰性，但它受自然条件限制，不能全天候导航，定位时间长，定位过程复杂，定位精度低。将单片机技术应用于天文航海定位，为传统的天文航海定位的进一步发展与完善，提供了新的思路与理念，而船用天文航海定位计算器的研制就是其中的一个重要的研究方向。船用天文定位计算器不仅解决了船舶定位滞后性的问题，而且缩短了定位时间，

6、使船舶的定位更加精确，并且操作简单、方便携带。本设计基于STM32单片机技术，以天文定位原理为理论基础，对船用天文定位计算器进行设计研制。船用天文定位计算器系统以ARMCortex-M3微处理器作为控制核心，负责数据处理、运算及计算器界面实现，以TFT液晶屏为显示单元，以电阻式触摸屏为输入单元。本文依据天文定位原理，对单天体定位、双天体定位、三天体定位构造数学模型，运用相关计算公式对观测的天体定位数据进行数据处理并进行各天体定位程序的编制。完成了船用计算器系统各程序模块的编写和写入，如时钟模块及延时模块、液晶显示模块、串

7、口模块、触摸模块、按键模块、显示界面模块，以及对二元一次超越方程的求解编程和误差补偿编程。航海定位不能完全的依赖卫星导航定位系统,如GPS系统、伽利略导航系统和北斗导航系统。随着科学技术在天文定位的应用和天文定位理论完善发展，天文定位一定会成为卫星导航定位的有效补充；当卫星定位出现问题时，船用天文定位计算器可以有效的保障船舶和人身安全。关键词：专用计算器船舶定位单片机技术天文定位AbstractAstronomynavigationthatistraditionalnavigationmethodforpositioni

8、ngisthetechnologyoffiguringoutthepositionofshipintheseabyusingcelestialbodies.Itspositioningequipmentissimpleandreliable.Observationtargetisnaturalcelestialbodywithoutthecontrolofhuman.Positioningprocessdoesnotcauseanysounds，lightsandradiowaves，soastronomicalposi

9、tioninghastheabilityofconcealmentandanti-interference.However,sincenaturalconditions,astronomicalpositioningcouldnotbeall-weatherpositioning.Longtime-consuming