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航迹航向自动操舵仪的软件设计与实现
| 论文题名： | 航迹航向自动操舵仪的软件设计与实现 |
| 关键词： | 船舶导航设备;自动操舵仪;三机冗余系统;软件设计;通信协议 |
| 摘要： | 本系统的目的是控制船舶按照计划航向或航线航行，并能在预定转向点自动转向。为了提高系统的可靠性，使用了三机冗余系统，即三个相同的主控制模板轮流执行任务，按照少数服从多数原则表决结果，同时具有数据备份和容错能力。 系统划分为三个模块，主控制模块、人机交互模块和通信模块。人机交互模块采集操作人员设置计划航线的参数，也显示主控制模块发送的实时船位信息。通讯模块采集实时船位信息参数，传送给主控制模块。主控制模块除了根据算法和采集到的参数计算偏舵角之外，还要进行数据备份，检测系统故障。 本文主要论述了四个方面：(1)解决三机冗余系统总线占有权问题；(2)设计了模板之间通信协议；(3)实现主控制模板信息传输模块；(4)介绍了最基本的航迹控制算法。 三机冗余系统各模板功能相同，共享输入输出通道，控制外围设备。因此主板之间的总线争用和信息交换成为系统的关键问题。采用令牌方式解决了三机冗余系统总线占有权问题，各主板拥有公平的总线权，并且不容易产生总线冲突。本文详细讲述了令牌的建立，传递和丢失处理过程。 本文设计了三机之间通信协议，实现了三机之间通过串口中断或者并口方式传输信息以便数据备份，信息传输方式默认串口中断方式，并口作为备用方式。 本文讲述了调试主控制模板与模拟量输入模板，开关量输入模板，表决报警输入输出模板通信的过程，检测通信是否正常。 本文还介绍了航迹控制算法，详细讲述了一种计算航迹偏移的算法和PID算法计算偏舵角。 |
| 作者： | 李婷婷 |
| 专业： | 计算机科学与技术 |
| 导师： | 滕国库 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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