学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

深水AUV检测系统甲板监控技术研究

作 者: 贾丽
导 师: 靳世久
学 校: 天津大学
专 业: 仪器科学与技术
关键词: 深水AUV 通信 状态监测 电子海图 通讯日志 可靠性评估
分类号: TP277
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 0次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


在深水油气资源勘测及水下生产系统安装过程中,需要对海底地形地貌、水文参数进行精细的探测调查。搭载多种深水勘查设备在深水自主航行的AUV(Autonomous Underwater Vehicle)能够顺利完成这种勘测任务。由于AUV的工作环境恶劣,需要设计一套甲板监控系统对其任务执行过程进行实时监控,降低运行风险,提高系统可靠性。AUV控制系统采用CAN总线与Ethernet相结合的节点通信模式,选用功耗低、扩展性能强的PC104模块作为主控系统的核心。甲板监控系统通过与主控系统通讯完成数据交换,实现对探测过程的监控。文章重点阐释了甲板监控系统的实现过程。分析AUV检测系统的工作流程及任务需要搭建硬件环境,基于“N-级”结构的分层设计思想,将系统软件架构划分为通信、任务执行监测、电子海图通讯日志管理等四大模块。结合TCP/IP协议、GIS (Geography Information System地理信息系统)、MySQL数据库等知识编写应用程序,模块化地实现了网络通信、串口通信、数据解析整合、工作状态监测、位姿航迹显示、日志记录及查询等功能。设置任务调度策略、异常情况处理机制,采用FMEA方法对风险进行评估,以减少运行冲突及故障,完善系统的应急处理能力。将甲板监控系统接入半实物仿真系统中进行长时间的联调实验,运行结果验证了监控方案的可行性、甲板系统功能的完善性及运行的可靠性。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-15
  1.1 引言  7
  1.2 水下航行器国内外研究现状及发展趋势  7-12
    1.2.1 水下航行器国内外研究现状  7-11
    1.2.2 水下航行器的发展趋势  11-12
  1.3 监控技术主要研究问题及软件可靠性研究现状  12-13
  1.4 课题来源和意义  13
  1.5 本文主要研究内容  13-15
第二章 深水 AUV 的体系结构  15-23
  2.1 工作任务环境需求及工作过程介绍  15-16
  2.2 深水 AUV 检测系统硬件结构  16-18
  2.3 深水 AUV 检测系统上层控制系统软件总体设计  18-19
  2.4 深水 AUV 检测系统通信结构  19-22
    2.4.1 基本通信结构的确立  19-20
    2.4.2 具体通信方式的选择  20-22
  2.5 本章小结  22-23
第三章 甲板监控系统总体设计  23-27
  3.1 甲板监控系统软件结构设计  23-26
    3.1.1 软件功能需求分析  23-24
    3.1.2 甲板监控系统软件分层结构  24-26
  3.2 甲板监控系统开发环境的选择  26
  3.3 本章小结  26-27
第四章 甲板监控系统功能实现  27-59
  4.1 通信模块  27-35
    4.1.1 TCP 与 UDP 通信  27-32
    4.1.2 串口通信  32-34
    4.1.3 声通信  34-35
  4.2 任务执行监控模块  35-44
    4.2.1 初始配置模块  35-37
    4.2.2 AUV 工作过程控制  37-38
    4.2.3 甲板自检模块  38-39
    4.2.4 无线操盘模块  39-40
    4.2.5 航行监测模块  40-44
  4.3 电子海图模块  44-54
  4.4 通讯日志管理模块  54-56
  4.5 异常情况处理  56-57
  4.6 任务调度策略  57-58
  4.7 本章小结  58-59
第五章 甲板监控系统测试  59-69
  5.1 系统通信测试  59-61
  5.2 系统功能测试  61-63
  5.3 软件可靠性测试  63-68
    5.3.1 FMEA 软件可靠性分析方法  63-65
    5.3.2 甲板监控系统的 FMEA 实施  65-68
    5.3.3 故障处理机制测试  68
  5.4 本章小结  68-69
第六章 总结与展望  69-70
参考文献  70-75
发表论文和参加科研情况说明  75-76
致谢  76

相似论文

  1. 卫星光通信粗瞄控制系统的设计及故障诊断,V443.1
  2. 基于无线通信的弹载计算机系统BIT设计,TJ414
  3. 低压电力线载波通信综合实验系统的研究与应用,TM73
  4. 网络语音传输丢包的恢复技术,TN912.3
  5. 低压电力线载波通信可靠性研究,TM73
  6. 基于电子海图的海上溢油预测系统的设计与实现,X55
  7. 基于回波包络的超声波入侵探测在军队警戒巡逻中的应用,E919
  8. 低频弹性波大地信道的特性分析,TN914
  9. 啤酒瓶在线检测相关技术的研究,TS262.5
  10. 变电站综合预警系统研究与应用,TM76
  11. 小型无人搜救飞艇的控制系统研究,V249.1
  12. 输电线路在线监测研究,TM76
  13. 变电站状态监控系统设计,TM76
  14. 基于ZigBee的实验室温湿度集中监测系统,TP274
  15. 酒泉移动通信公司市场营销策略研究,F626
  16. 盐城电信移动基站建设质量管理与控制研究,F626
  17. 甘肃联通公司末梢服务创新研究,F626
  18. 制造装备的嵌入式监控与维护单元设计与开发,TH122
  19. 基于GIS的国际标准电子海图显示系统的研究与实现,U675.81
  20. 上海瑞吉红塔大酒店建筑设备自动化系统实现与分析,TU855
  21. 分布式事务处理协议的研究与应用,TP311.13

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 监视、报警、故障诊断系统
© 2012 www.xueweilunwen.com