MOOS的數(shù)據(jù)管理方法及應(yīng)用.pdf

1、當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，人類對(duì)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(duì)于開發(fā)海洋，水下機(jī)器人無疑起著不可替代的作用。水下機(jī)器人在執(zhí)行勘探海底資源，探測(cè)海底地形地貌等任務(wù)中，傳感器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)于任務(wù)的執(zhí)行具有十分重要的作用。為了提高水下機(jī)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(tái)的分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，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(jī)器人海底作業(yè)的質(zhì)量，有助于人們對(duì)海洋探索歷程。
　　為了滿足人類日益增長的對(duì)海洋開發(fā)的需求，水下機(jī)器人不斷發(fā)展并走向成熟。作為水下機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)，軟件控制系統(tǒng)種類多樣卻也存在著耦合性強(qiáng)、獨(dú)立性差等種種不足，Paul Newman針對(duì)水下機(jī)器人設(shè)計(jì)的MOOS體系具有模塊化的特點(diǎn)，解決了傳統(tǒng)的軟件系統(tǒng)作存在的問題。因此本文對(duì)MOOS體系的數(shù)據(jù)管理方法做了研究。又因?yàn)樽灾魇剿聶C(jī)器人具有安全、小巧、輕便、成本低

3、、簡單、活動(dòng)范圍大，不怕纜線纏繞，不需要龐大水面支持等種種優(yōu)點(diǎn)，因此本文以自主式水下機(jī)器人為例，對(duì)MOOS的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)。
　　本文內(nèi)容主要分為四部分。第一，本文描述了水下機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀。目前，國際上的水下機(jī)器人主要分為載人潛器、有纜潛器和自主式水下機(jī)器人三大類，文章詳細(xì)描述了每種水下機(jī)器人的現(xiàn)狀。通過對(duì)目前各種應(yīng)用于水下機(jī)器人的軟件控制系統(tǒng)的對(duì)比，說明了MOOS體系彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的軟件控制系統(tǒng)的耦合性強(qiáng)和獨(dú)立性差等不

4、足，并將其列為本文的研究對(duì)象。第二，描述了MOOS體系的原理和特點(diǎn)。具有星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、模塊化設(shè)計(jì)、分布式的特點(diǎn)，從而具有高效率，結(jié)構(gòu)簡單，易于維護(hù)和二次開發(fā)，成本低等優(yōu)點(diǎn)。MOOS的通信結(jié)構(gòu)中心是MOOSDB，其他的各個(gè)模塊只能通過MOOSDB進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，應(yīng)用之間沒有直接的信息交互。第三，本文主要對(duì)AUV進(jìn)行了基于MOOS的數(shù)據(jù)管理方法的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。首先對(duì)AUV的工作原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)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