【摘要】：水下滑翔機是一種新型海洋觀測平臺,它依靠改變重心位置來改變自身姿態(tài),改變自身浮力進(jìn)行運動。由于其具有無需直接動力驅(qū)動的特點,可以長時間、大尺度對海洋環(huán)境進(jìn)行剖面監(jiān)測。中國海洋大學(xué)的水下滑翔機項目是國家高科技研究發(fā)展計劃(863計劃)的重點項目。本文以該項目為應(yīng)用對象,進(jìn)行了軟硬件設(shè)計,主要工作和創(chuàng)新點如下：(1)對系統(tǒng)維護(hù)和信息通訊進(jìn)行了深入的研究。針對系統(tǒng)維護(hù)困難問題,對硬件和軟件均進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計；硬件方面,采用分板設(shè)計思想,電控系統(tǒng)硬件包括核心板和基板；軟件方面,采用了ISP在線升級技術(shù)。針對各子系統(tǒng)信息通訊時序不定問題,采用了控制器局域網(wǎng)(CAN)技術(shù),實現(xiàn)了通訊仲裁機制。(2)采用標(biāo)準(zhǔn)建模語言(UML)對水下滑翔機進(jìn)行了整體建模。不同于面向過程的軟件設(shè)計,UML是一種面向?qū)ο蟮姆治龇椒?是一種規(guī)范化的建模語言,可以用來描述軟件系統(tǒng)完整且精確的藍(lán)圖。(3)針對傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)軟件開放性不足,系統(tǒng)維護(hù)困難等問題,提出基于量子平臺的解決方案,并將其應(yīng)用于水下滑翔機系統(tǒng)的設(shè)計中。本文在基于量子平臺軟件基礎(chǔ)上,設(shè)計了水下滑翔機主活動對象的層次狀態(tài)機,并進(jìn)行了實際應(yīng)用。(4)本文采用量子平臺中的軟件追蹤軟件QSPY,對系統(tǒng)運行狀態(tài)進(jìn)行實時跟蹤。QSPY軟件是量子平臺特有的軟件追蹤助手,其與調(diào)試串口相比,占用更少的內(nèi)存,執(zhí)行效率更高。綜上所述,本文首先對水下滑翔機進(jìn)行了系統(tǒng)介紹,其次簡要介紹了硬件設(shè)計,然后采用UML建模語言對系統(tǒng)進(jìn)行了應(yīng)用需求分析,最后在量子平臺基礎(chǔ)上設(shè)計了整體軟件系統(tǒng)。采用量子平臺的軟件系統(tǒng),不僅保證了系統(tǒng)的可靠性,穩(wěn)定性和實時性,更為以后實現(xiàn)更加智能復(fù)雜的功能,提供了高穩(wěn)定性能的軟件平臺。
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P715.4

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本文編號：2800596