基于LabVIEW的水面無(wú)人艇遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

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(華中科技大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院，湖北 武漢 430074)

0 引言

隨著科技日新月異的進(jìn)步，有關(guān)水面無(wú)人艇的研究與應(yīng)用已成為如今的熱點(diǎn)[1]。作為一種擁有體積較小、目標(biāo)隱蔽、航行距離遠(yuǎn)和遠(yuǎn)程操控等特點(diǎn)的水面無(wú)人航行器，無(wú)人艇越來(lái)越受到青睞，在海洋資源探測(cè)、水質(zhì)檢查和軍事應(yīng)用等方面具有十分廣闊的應(yīng)用前景[2]。近年來(lái)，大部分研究都專注于無(wú)人艇的各種控制算法[3]，在實(shí)際監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用方面的成熟方案展現(xiàn)較少[4]。事實(shí)上，除了控制算法，無(wú)人艇的監(jiān)控系統(tǒng)也是極其重要的組成部分。作為無(wú)人艇的控制中心，監(jiān)控系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)接收無(wú)人艇上PLC傳出的GPS數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、采集和存儲(chǔ)，并將其顯示在人機(jī)交互面板上。同時(shí)還需要下達(dá)各項(xiàng)控制功能的指令，如實(shí)時(shí)調(diào)速、手動(dòng)控制、實(shí)時(shí)控制和規(guī)劃控制等。為了完成以上的控制功能，本文專門開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的監(jiān)控軟件，該軟件基于LabVIEW程序開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用圖形化編輯G語(yǔ)言進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)。

1 無(wú)人艇監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖 1所示，主要分為2個(gè)部分，分別是岸站部分和無(wú)人艇部分。

圖1 水面無(wú)人艇系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

無(wú)人艇部分包括下位機(jī)、推進(jìn)器控制器、水下電動(dòng)雙推進(jìn)器、GPS接收器、POE交換機(jī)和無(wú)線網(wǎng)橋等通訊設(shè)備[5]。下位機(jī)與GPS接收器通過(guò)RS232串口進(jìn)行連接，與無(wú)線網(wǎng)橋通過(guò)POE交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，設(shè)備之間通過(guò)RJ45串口進(jìn)行連接。

岸站部分包括上位機(jī)、GPS接收器、POE交換機(jī)和無(wú)線網(wǎng)橋等通訊設(shè)備。……