MOOS的数据管理方法及应用
当今世界，科学技术飞速发展，人类对周围世界的探索尤其是在海洋方面的探索也越来越深入。对于开发海洋，水下机器人无疑起着不可替代的作用。水下机器人在执行勘探海底资源，探测海底地形地貌等任务中，传感器的数据采集系统对于任务的执行具有十分重要的作用。为了提高水下机器人在海底作业中的可靠性，必须不断完善数据管理系统。而以MOOS(Mission Oriented Operating Suite)体系为平台的分布式系统设计，可以提高数据管理系统的可靠性，从而可以提高水下机器人海底作业的质量，有助于人们对海洋探索历程。 为了满足人类日益增长的对海洋开发的需求，水下机器人不断发展并走向成熟。作为水下机器人的关键技术，软件控制系统种类多样却也存在着耦合性强、独立性差等种种不足，Paul Newman针对水下机器人设计的MOOS体系具有模块化的特点，解决了传统的软件系统作存在的问题。因此本文对MOOS体系的数据管理方法做了研究。又因为自主式水下机器人具有安全、小巧、轻便、成本低、简单、活动范围大，不怕缆线缠绕，不需要庞大水面支持等种种优点，因此本文以自主式水下机器人为例，对MOOS的数据管理系统进行设计并实验。 本文内容主要分为四部分。第一，本文描述了水下机器人的发展现状。目前，国际上的水下机器人主要分为载人潜器、有缆潜器和自主式水下机器人三大类，文章详细描述了每种水下机器人的现状。通过对目前各种应用于水下机器人的软件控制系统的对比，说明了MOOS体系弥补了传统的软件控制系统的耦合性强和独立性差等不足，并将其列为本文的研究对象。第二，描述了MOOS体系的原理和特点。具有星型拓扑结构、模块化设计、分布式的特点，从而具有高效率，结构简单，易于维护和二次开发，成本低等优点。MOOS的通信结构中心是MOOSDB，其他的各个模块只能通过MOOSDB进行数据交换，应用之间没有直接的信息交互。第三，本文主要对AUV进行了基于MOOS的数据管理方法的系统设计。首先对AUV的工作原理和结构进行了介绍，然后介绍了MOOS的数据管理的通信方式以及主要技术，并对AUV进行基于MOOS的数据管理系统的软件设计。最后对AUV基于MOOS的数据管理系统的硬件做了相对简要的描述。第四，本文分别通过仿真实验和水池试验来验证MOOS的数据管理方法在AUV上的使用具有可行性和可靠性。
水下机器人;任务导向操作套件体系;设计理念;数据管理
中国海洋大学
硕士
电子与通信工程
何波
2015
中文
TP242;TP202
57
2016-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）