[发明专利]一种具有应急功能的波浪滑翔器容错控制系统及方法

权利要求书

1.一种具有应急功能的波浪滑翔器容错控制方法，控制系统包括主控系统，应急控制系统，通信系统，传感器系统和舵机；主控系统包括主控计算机；应急控制系统包括监控计算机和第一继电器；通信系统包括铱星模块、铱星天线、GPS天线、AIS通信模块；主控系统与传感器系统间采用串口通信，主控系统与监控计算机间采用串口通信，监控计算机与主控系统通过第一继电器连接，应急控制系统与舵机间采用串口通信，应急控制系统与铱星模块采用串口通信，应急控制系统与AIS通信模块通过第二继电器连接；铱星模块具有GPS接口，铱星接口；铱星天线通过铱星接口与铱星模块连接；GPS天线通过GPS接口与铱星模块连接；其特征在于，包含如下步骤：

步骤(1)：主控计算机按串口通信协议将波浪滑翔器运行数据打包并发送至监控计算机，监控计算机在规定时间内检测接收运行数据的情况，并将接收运行数据的情况分为5类：第一类：读取不到运行数据；第二类：读取到运行数据，但运行数据不符合串口通信协议要求；第三类：读取到运行数据，运行数据符合串口通信协议要求，但运行数据持续不变；第四类：读取到运行数据，运行数据符合串口通信协议要求，但其中一项或多项运行数据超出正常阈值；第五类：读取到运行数据，并且运行数据正常；当接收运行数据的情况符合第五类时，监控计算机判定主控系统工作正常；否则，监控计算机判定主控系统出现故障；若主控系统工作正常，则监控计算机切换为正常模式；若主控系统出现故障，监控计算机切换为容错模式；监控计算机在正常模式及容错模式下，将铱星模块设置为“命令模式”，通过SBD服务向母船反馈波浪滑翔器的运动状态信息和位置信息以及接收母船指令；AIS通信模块不工作；监控计算机仅完成主控计算机与铱星模块、主控计算机与舵机之间信息的透明传递；

步骤(2)：在监控计算机内设置主控系统修复次数记录变量n；监控计算机判断监控计算机工作模式，当监控计算机处于正常模式，令n清零；当监控计算机处于容错模式，令n增加1；

步骤(3)：监控计算机判断主控系统修复次数记录变量n是否大于等于最大修复次数m；如果n＝0，则返回至步骤(1)；如果0nm，则监控计算机控制第一继电器使主控系统完成一次重启修复，然后返回步骤(1)；如果n≥m，则监控计算机切换为应急模式，进入步骤(4)；

步骤(4)：监控计算机不再解析主控计算机发送的控制指令，不再完成主控计算机与铱星模块、主控计算机与舵机之间信息的透明传递；通信系统及舵机由监控计算机暂时控制；监控计算机控制舵机打至最大规定舵角后关闭舵机；此时舵板保持在最大规定舵角，不再受主控系统与应急控制系统影响，波浪滑翔器做回转运动；

步骤(5)：监控计算机将铱星模块设置为“追踪模式”，此后铱星模块脱离主控计算机与监控计算机控制，独立工作，利用GPS天线实现定位，由铱星模块整合位置信息并将波浪滑翔器位置信息通过铱星天线发送给铱星卫星，铱星卫星再反馈至母船；

步骤(6)：监控计算机通过第二继电器使AIS通信模块开始工作；AIS通信模块随即广播波浪滑翔器位置信息；此后AIS通信模块脱离主控计算机与监控计算机控制独立工作；

步骤(7)：母船根据铱星模块及AIS通信模块发送的位置信息，搜寻波浪滑翔器并进行回收工作。