由于海洋科技和軍事的發(fā)展,水下無人艇研究具有重要的意義。本文針對(duì)以太網(wǎng)在艇載控制系統(tǒng)通信中的實(shí)時(shí)性和確定性問題,提出一種基于主從模式的周期性時(shí)間觸發(fā)實(shí)時(shí)通信調(diào)度方案。該方案在不改變以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層(如UDP/IP)協(xié)議的前提下,在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)了艇載控制系統(tǒng)的軟實(shí)時(shí)通信調(diào)度。為保證水下無人艇通信的實(shí)時(shí)性,本文根據(jù)目標(biāo)無人艇的雙交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種主從并行通信調(diào)度方案。該調(diào)度方案在滿足艇載控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換需求的前提下,在同一時(shí)隙并行調(diào)度分別連接在兩個(gè)交換機(jī)上的兩個(gè)控制單元。既避免了交換機(jī)中當(dāng)某端口出現(xiàn)報(bào)文發(fā)送沖突時(shí)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)所帶來的延時(shí)不確定性問題,又有效壓縮了一個(gè)宏調(diào)度周期內(nèi)微調(diào)度周期的數(shù)量,提高了通信的實(shí)時(shí)性。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了負(fù)責(zé)艇載控制系統(tǒng)通信調(diào)度的水下主控單元,該控制單元采用加固工控機(jī)硬件和VxWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),以提高運(yùn)行的可靠性和實(shí)時(shí)性。采用了模塊化、多任務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)水下主控單元軟件,并利用上述通信調(diào)度方案,實(shí)現(xiàn)艇載各控制單元之間的周期性數(shù)據(jù)交換。在總體設(shè)計(jì)階段,對(duì)軟件功能模塊進(jìn)行了劃分,給出了軟件總體架構(gòu);在詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)階段,對(duì)軟件模塊的設(shè)計(jì)流程和涉及的功能函數(shù)及...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖5-1單機(jī)測(cè)試平臺(tái)

60圖5-1單機(jī)測(cè)試平臺(tái)5.2.2聯(lián)合測(cè)試環(huán)境搭建（1）調(diào)試工具水面綜合處理單元計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)管理及顯示單元計(jì)算機(jī)、艇載主控單元計(jì)算機(jī)、導(dǎo)航系統(tǒng)計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃及控制單元計(jì)算機(jī)、綜合運(yùn)動(dòng)控制單元計(jì)算機(jī)、應(yīng)急單元計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元計(jì)算機(jī)、拋載系統(tǒng)計(jì)算機(jī)、電力及推進(jìn)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)、....

圖5-2聯(lián)合測(cè)試平臺(tái)

并且從各單元接收反饋報(bào)文。驗(yàn)證調(diào)度功能、報(bào)文處理功能等的正確性。聯(lián)合調(diào)測(cè)試平臺(tái)如下圖5-2所示：圖5-2聯(lián)合測(cè)試平臺(tái)5.3單元及模塊測(cè)試對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行調(diào)試時(shí)，在筆記本電腦上運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手，按上文中指定的IP和端口號(hào)設(shè)置筆記本IP和網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手中IP和端口號(hào)，因....

圖5-3系統(tǒng)運(yùn)行仿真曲線

63圖5-3系統(tǒng)運(yùn)行仿真曲線5.5本章小結(jié)本章主要介紹了水下無人艇主控單元軟件的測(cè)試環(huán)境、測(cè)試方法，包括測(cè)試環(huán)境的搭建方法，軟件測(cè)試方法的介紹。其中單機(jī)測(cè)試主要驗(yàn)證主控系統(tǒng)軟件報(bào)文發(fā)送、報(bào)文介紹功能。系統(tǒng)測(cè)試主要驗(yàn)證主控系統(tǒng)軟件的調(diào)度邏輯，系統(tǒng)通信是否正常。

本文編號(hào)：3944684