[发明专利]一种基于功能自治模型的AUV控制软件体系结构

权利要求书

1.一种基于功能自治模型的AUV控制软件体系结构，其特征在于，包括：

使命任务规划与执行管理功能模块，用于接收功能自治模块发送的AUV状态信息，实现任务规划并发送控制指令给相应的功能模块；

功能自治模块，用于根据AUV控制所需实现的功能，构建多个独立的模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于功能自治模型的AUV控制软件体系结构，其特征在于，所述功能自治模块包括：

执行层，用于接收本功能自治模块内反应层上传的AUV状态信息以及接收其他功能自治模块对本功能自治模块的功能要求；

反应层，用于通过传感器采集AUV状态信息以及接收执行层的控制指令对AUV的执行机构进行控制。

3.根据权利要求2所述的一种基于功能自治模型的AUV控制软件体系结构，其特征在于，所述执行层仅包括1个任务；所述反应层包含多个并发运行的任务，每个任务负责1个设备或传感器的管理。

4.根据权利要求1所述的一种基于功能自治模型的AUV控制软件体系结构，其特征在于，所述功能自治模块之间采用低耦合的协作方式，具体包括：信息共享、消息通信以及方法调用。

5.根据权利要求4所述的一种基于功能自治模型的AUV控制软件体系结构，其特征在于，所述信息共享，用于各个功能自治模块之间，或同一个功能自治模块内部各并发任务之间进行频率大于阈值的信息交互。

6.根据权利要求4所述的一种基于功能自治模型的AUV控制软件体系结构，其特征在于，所述消息通信，用于各个功能自治模块之间，或同一个功能自治模块内部各并发任务之间进行频率小于阈值的信息交互。

7.根据权利要求4所述的一种基于功能自治模型的AUV控制软件体系结构，其特征在于，所述方法调用，用于功能自治模块间服务的请求与应答，使一个功能自治模块直接调用另一功能自治模块的功能。

8.根据权利要求1所述的一种基于功能自治模型的AUV控制软件体系结构，其特征在于，AUV控制软件体系结构对下层提供的API接口进行封装，形成进程或线程创建，进程或线程间通信及同步和互斥，文件读写，硬件接口读写功能在内的功能封装。

9.根据权利要求1所述的一种基于功能自治模型的AUV控制软件体系结构，其特征在于，所述功能自治模块包括：导航模块、能源控制模块、航行控制模块、避碰功能模块、数据管理模块、故障检测模块；其中，

导航模块，用于AUV导航；

能源控制模块，用于AUV能源系统控制；

航行控制模块，用于AUV的航行控制，包括航行速度、航行方向、航行深度、高度及航行策略；

避碰功能模块，用于AUV避碰；

数据管理模块，用于AUV数据记录及管理；

故障检测模块，用于AUV的故障检测及故障处理。

10.根据权利要求1所述的一种基于功能自治模型的AUV控制软件体系结构，其特征在于，所述功能自治模块根据AUV的不同功能需求设计扩展。