MOOS的數(shù)據(jù)管理方法及應用.pdf

1、當今世界，科學技術飛速發(fā)展，人類對周圍世界的探索尤其是在海洋方面的探索也越來越深入。對于開發(fā)海洋，水下機器人無疑起著不可替代的作用。水下機器人在執(zhí)行勘探海底資源，探測海底地形地貌等任務中，傳感器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對于任務的執(zhí)行具有十分重要的作用。為了提高水下機器人在海底作業(yè)中的可靠性，必須不斷完善數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。而以MOOS(Mission Oriented Operating Suite)體系為平臺的分布式系統(tǒng)設計，可以提高數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的可

2、靠性，從而可以提高水下機器人海底作業(yè)的質量，有助于人們對海洋探索歷程。
　　為了滿足人類日益增長的對海洋開發(fā)的需求，水下機器人不斷發(fā)展并走向成熟。作為水下機器人的關鍵技術，軟件控制系統(tǒng)種類多樣卻也存在著耦合性強、獨立性差等種種不足，Paul Newman針對水下機器人設計的MOOS體系具有模塊化的特點，解決了傳統(tǒng)的軟件系統(tǒng)作存在的問題。因此本文對MOOS體系的數(shù)據(jù)管理方法做了研究。又因為自主式水下機器人具有安全、小巧、輕便、成本低

3、、簡單、活動范圍大，不怕纜線纏繞，不需要龐大水面支持等種種優(yōu)點，因此本文以自主式水下機器人為例，對MOOS的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進行設計并實驗。
　　本文內容主要分為四部分。第一，本文描述了水下機器人的發(fā)展現(xiàn)狀。目前，國際上的水下機器人主要分為載人潛器、有纜潛器和自主式水下機器人三大類，文章詳細描述了每種水下機器人的現(xiàn)狀。通過對目前各種應用于水下機器人的軟件控制系統(tǒng)的對比，說明了MOOS體系彌補了傳統(tǒng)的軟件控制系統(tǒng)的耦合性強和獨立性差等不

4、足，并將其列為本文的研究對象。第二，描述了MOOS體系的原理和特點。具有星型拓撲結構、模塊化設計、分布式的特點，從而具有高效率，結構簡單，易于維護和二次開發(fā)，成本低等優(yōu)點。MOOS的通信結構中心是MOOSDB，其他的各個模塊只能通過MOOSDB進行數(shù)據(jù)交換，應用之間沒有直接的信息交互。第三，本文主要對AUV進行了基于MOOS的數(shù)據(jù)管理方法的系統(tǒng)設計。首先對AUV的工作原理和結構進行了介紹，然后介紹了MOOS的數(shù)據(jù)管理的通信方式以及主要技