基于状态机的微模块化程序设计技术在声学滑翔机中的应用研究

发布时间：2020-08-22 10:48

【摘要】：水下滑翔机是一种新型海洋观测平台,它依靠改变重心位置来改变自身姿态,改变自身浮力进行运动。由于其具有无需直接动力驱动的特点,可以长时间、大尺度对海洋环境进行剖面监测。中国海洋大学的水下滑翔机项目是国家高科技研究发展计划(863计划)的重点项目。本文以该项目为应用对象,进行了软硬件设计,主要工作和创新点如下：(1)对系统维护和信息通讯进行了深入的研究。针对系统维护困难问题,对硬件和软件均进行了相应的优化设计；硬件方面,采用分板设计思想,电控系统硬件包括核心板和基板；软件方面,采用了ISP在线升级技术。针对各子系统信息通讯时序不定问题,采用了控制器局域网(CAN)技术,实现了通讯仲裁机制。(2)采用标准建模语言(UML)对水下滑翔机进行了整体建模。不同于面向过程的软件设计,UML是一种面向对象的分析方法,是一种规范化的建模语言,可以用来描述软件系统完整且精确的蓝图。(3)针对传统嵌入式系统软件开放性不足,系统维护困难等问题,提出基于量子平台的解决方案,并将其应用于水下滑翔机系统的设计中。本文在基于量子平台软件基础上,设计了水下滑翔机主活动对象的层次状态机,并进行了实际应用。(4)本文采用量子平台中的软件追踪软件QSPY,对系统运行状态进行实时跟踪。QSPY软件是量子平台特有的软件追踪助手,其与调试串口相比,占用更少的内存,执行效率更高。综上所述,本文首先对水下滑翔机进行了系统介绍,其次简要介绍了硬件设计,然后采用UML建模语言对系统进行了应用需求分析,最后在量子平台基础上设计了整体软件系统。采用量子平台的软件系统,不仅保证了系统的可靠性,稳定性和实时性,更为以后实现更加智能复杂的功能,提供了高稳定性能的软件平台。
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P715.4

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本文编号：2800596