[发明专利]一种面向水下无人航行器的软件远程更新方法

说明书

技术领域

本发明涉及软件更新领域，尤其涉及一种面向水下无人航行器的软件远程更新方法。

背景技术

控制软件对水下无人航行器来说，好比水下无人航行器的灵魂，软件的成熟度在一定程度上决定了水下无人航行器的成熟度。水下无人航行器在试验过程中可能需要不断对安装在水下无人航行器密封舱内的任务控制计算机、运动控制计算机、导航计算机、定位导引计算机等功能计算机的软件进行更新。而目前，采用传统方式对水下无人航行器进行软件更新必须将其回收，然后通过网络通信方式进行软件更新。水面监控计算机作为服务器端存储水下各功能计算机所需的软件更新数据包，而水下功能计算机作为客户端与服务器建立网络连接，然后通过网络接收服务器端发送的更新数据包，这就是传统的水下无人航行器进行软件更新的方式。由于受到网络通信距离的限制，传统的软件更新方式必须在近距离内完成。

上述传统的水下无人航行器进行软件更新的方式存在如下缺点：由于网络通信距离短，因此对于正在执行水下作业的水下无人航行器来说若要进行软件更新，必须对其进行回收，有线网络通信通常还需要人工将网线插在水下无人航行器上才可以进行通信，无线网络通信作用距离十分受限。这种软件更新通信方式不仅中断了正在进行的水下作业，而且增加了回收成本。总之，这种方式不适合对远程作业的水下无人航行器进行软件更新。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够方便，快捷，且有效地对远距离作业的水下无人航行器进行软件更新的方法。软件更新过程中以水面监控计算机为更新软件发送方，水下任务控制计算机一次接收方，各功能计算机为二次接收方，采用多种通信模式相结合的方法进行数据传输，整个过程不需起吊回收、不需拆装水下无人航行器，使得水下无人航行器的软件更新过程更加方便、快捷，尤其是可以实现水下无人航行器的远程软件更新。

本发明是通过以下步骤实现的：

a)根据更新需求，水面监控计算机将水下各功能计算机所需更新软件的相应文件进行封装处理，准备软件更新数据包；

b)水面监控计算机向任务控制计算机发送软件更新通知；

c)任务控制计算机接收到水面监控计算机的软件更新通知后，根据水下无人航行器的工作状态选择合适的通信模式实现水面监控计算机与任务控制计算机间的应答；

d)水面监控计算机接收到任务控制计算机的软件更新应答后，通过无线电、卫星通信或水声通信方式将软件更新数据包下载到任务控制计算机，为了保证软件下载的可靠性，采用了软件数据包分包下载和数据传输握手的下载方式；

e)任务控制计算机将分包接收的软件更新数据包进行合并及一次解包，根据子更新数据包的标识判断需要软件更新的功能计算机，并通知其进行软件更新准备，然后将各子更新数据包通过网络通信方式发送到相应功能计算机；

f)需要软件更新的各水下功能计算机将接收到的子更新数据包进行二次解包，然后进行软件更新，以软件更新文件置换相应软件旧文件；

g)相应的水下功能计算机在软件更新完毕后，通过网络通信方式告知任务控制计算机更新完毕，然后由任务控制计算机通过无线电、卫星通信或水声通信方式向水面监控计算机报告软件更新完毕；

h)水面监控计算机根据水下各功能计算机的更新完成情况判断是否需要重新发送，若有功能计算机软件更新失败，则由水面监控计算机重新发送更新数据包，重复步骤a)-h)，否则结束软件更新过程。

所述的软件更新步骤a)中准备更新数据包还包括以下分步骤：

a1)水面监控计算机将水下需要软件更新的各功能计算机标识及其所需更新软件的相应文件进行封装，形成子更新数据包，子更新数据包的具体内容包括需要软件更新的功能计算机标识、所需更新软件相应文件的文件名长度、文件内容的长度、文件名、文件内容及校验码等；

a2)水面监控计算机将各子更新数据包合并，与软件更新标识、包长及校验码等进行二次封装，形成软件更新数据包，软件更新数据包的具体内容包括包长、软件更新标识、各子更新数据包、校验码等。

所述的软件更新步骤b)和c)中水面监控计算机向任务控制计算机发送更新通知且任务控制计算机接收到更新通知后进行应答并进行软件更新准备。

所述的软件更新步骤d)中水面监控计算机通过无线电通信方式将软件更新数据包下载到任务控制计算机，为了保证软件下载的可靠性，采用了软件数据包分包下载和数据传输握手的下载方式，此过程具体包括以下步骤：