数据需求说明书

数据需求说明书

题目：基于车载自组网络模式的小车互联应用开发

项目提出者：SmartRobot Team of USTC

撰写人：SA10225459 张儒瑞

目录

1引言 (2)

1.1编写目的 (2)

1.2背景 (2)

1.3定义 (2)

1.4参考资料 (2)

2 数据的逻辑描述 (3)

2.1 输入的数据 (3)

2.1.1 视频数据 (3)

2.1.2控制数据 (3)

2.1.3 GPS 数据 (4)

2.1.4 传感器数据 (7)

2.2 输出的数据 (7)

2.2.1流媒体数据 (7)

2.2.2 GPS定位数据 (8)

3 数据的采集 (8)

3.1 要求和范围 (8)

3.2 预处理 (8)

1引言

1.1编写目的

指明数据的来源、数据的分类、数据的采集及其数据的使用。

1.2背景

项目名称：基于车载自组网的小车定位导航与监控系统；

任务提出者：SmartRobot Team of USTC；

开发者：张儒瑞，鲁范旗，庞仁学，陈强；

用户：不确定

运行软件的计算站：PC机，micro2440开发板。

1.3定义

本系统采用以S3C2440为核心，增添其他外围功能模块，如双电源模块、红外探测模块、显示模块、电机驱动模块、无线收发模块、GPS定位模块等，设计实现可以组建车载自组网、具有人车交互和车车互操作的多功能智能小车。

1.4参考资料

[1]智能小车路径跟踪技术的研究

[2]智能小车运动控制系统的研究与实现

[3]基于S3C2440智能车系统（SCS）需求规格说明书

[4]车载通信DSRC技术和通信机制研究

[5]车载Ad Hoc 网络MAC 协议研究

[6] IEEE802.11P：车载环境下的无线局域网

[7] 郑少仁,王海涛,赵志峰,等.Ad Hoc 网络技术[M].北京:人民邮电出版

社,2005.

[8] 无线自组织网络媒体接入控制机制研究

2 数据的逻辑描述

本项目处理的是视频数据、控制数据、GPS数据及传感器数据。

输入数据有：视频数据、控制数据、GPS数据和传感器数据。分别来自摄像头、PC、GPS模块及一些传感器。

输出数据有：流媒体数据（对原始视频数据进行压缩、编码后输出MPEG4视频流）和GPS定位数据（对GPS原始数据进行解析处理后输出定位数据）。

2.1 输入的数据

2.1.1 视频数据

视频数据从摄像投采集而来，通过V4L2（Video for Linux 2）为视频设备提供的API接口采集并处理视频图像信息。

int fd = open("/dev/video0", O_RDWR, 0); //打开摄像头设备，使用阻塞方式打开

if (fd<0)

{

printf("open error\n");

return -1;

}

Video4linux下视频编程的流程

（1）打开视频设备：

（2）读取设备信息

（3）更改设备当前设置（没必要的话可以不做）

（4）进行视频采集，两种方法:

a.内存映射

b.直接从设备读取

（5）对采集的视频进行处理

（6）关闭视频设备。

2.1.2控制数据

帧是传送信息的基本单元，帧格式下表所示。

表1帧格式

（1）帧起始符S：标识一帧信息的开始，其值为S='$'。

（2）源地址SA：由1个字节BCD 码构成。最大2位十进制数，为发送方地址。

（3）目的地址DA：由1个字节BCD 码构成。最大2位十进制数，为接收方地址。当地址为FFH时为广播地址。

（4）命令码C：如下所示

（5）数据长度L：L为数据域的字节数。长度范围待研究

（6）数据域DATA：数据域包括数据标识和数据等，其结构随命令码的功能而改变。

（7）结束符E：标识一帧信息的结束，其值为E='#'。

2.1.3 GPS 数据

GPS模块定时1s自动输出一系列数据，GPS数据格式如下：

GPRMC（建议使用最小GPS数据格式）

$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>

1) 标准定位时间（UTC time）格式：时时分分秒秒.秒秒秒（hhmmss.sss）。

2) 定位状态，A = 数据可用，V = 数据不可用。

3) 纬度，格式：度度分分.分分分分（ddmm.mmmm）。

4) 纬度区分，北半球（N）或南半球（S）。

5) 经度，格式：度度分分.分分分分。

6) 经度区分，东（E）半球或西（W）半球。

7) 相对位移速度，0.0 至1851.8 knots

8) 相对位移方向，000.0 至359.9度。实际值。

9) 日期，格式：日日月月年年（ddmmyy）。

10) 磁极变量，000.0 至180.0。

11) 度数。

12) Checksum.(检查位)

GPGSV（所示卫星格式）

$GPGSV, <1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,⋯<4>,<5>,<6>,<7>,<8>

1) 天空中收到讯号的卫星总数。

2) 定位的卫星总数。

3) 天空中的卫星总数，00 至12。

4) 卫星编号，01 至32。

5) 卫星仰角，OO 至90 度。

6) 卫星方位角，OOO 至359 度。实际值。

7) 讯号噪声比（C/No），00 至99 dB；无表未接收到讯号。

8) Checksum.(检查位).

第<4>,<5>,<6>,<7>项个别卫星会重复出现，每行最多有四颗卫星。其余卫星信息会于次一行出现，若未使用，这些字段会空白。

GPGSA（GPS精度指针及使用卫星格式）

$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,,,,,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>

1)模式2：M = 手动，A = 自动。

2)模式1：定位型式1 = 未定位，2 = 二维定位，3 = 三维定位。

3) PRN 数字：01 至32 表天空使用中的卫星编号，最多可接收12颗卫星