[发明专利]波浪滑翔器双体信号传输的自检冗余控制系统

说明书

本发明公开了波浪滑翔器双体信号传输自检冗余控制系统和方法，其包括PC端岸基监控系统、波浪滑翔器主控系统、牵引机控制系统；在原有波浪滑翔器主控系统以及牵引机控制系统之间增加了一路冗余电源、一路冗余串口，利用容错控制方法，使波浪滑翔器的扁平缆在出现故障时能够确定故障位置，进行一定程度的修复，并将扁平缆的故障位置信息通过卫星传输模块传输到PC端岸基监控系统，如果波浪滑翔器遇到无法修复故障，波浪滑翔器进入回收等待模式。本发明具有系统结构简单、数据处理量小、运行稳定性高的特点，从控制方面能够有效的解决扁平缆的不稳定性问题，进而提高了波浪滑翔器的可靠性和安全性。

技术领域

本发明涉及波浪滑翔器控制领域，特别涉及波浪滑翔器双体信号传输自检冗余控制系统和方法。

背景技术

在海气界面观测中，波浪滑翔器是一款能够完全借助自然能源长周期运行的波浪驱动、太阳能供电的海洋移动平台。波浪滑翔器水面浮体和水下牵引机通过扁平缆连接，扁平缆不仅是波浪滑翔器水面浮体和水下牵引机连接载体，而且也是波浪滑翔器水面浮体和水下牵引机之间电能和信号的传输通道。波浪滑翔器在极端海况下中航行时，水面浮体和水下牵引机之间的扁平缆受到拉紧冲击，长此以往的拉紧冲击极有可能造成扁平缆中某根传输电能和信号的缆线被拉断破坏，导致波浪滑翔器无法正常运行。因此，设计波浪滑翔器双体信号传输自检冗余控制系统和方法，从控制方面能够有效的解决扁平缆的不稳定性问题，进而提高了波浪滑翔器的可靠性和安全性。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供波浪滑翔器双体信号传输自检冗余控制系统和方法，旨在解决水下牵引机由于长时间多次拖拽水面浮体造成扁平缆内部某根或几根传输缆被拉断破坏的问题，进而实现了波浪滑翔器双体之间的长时间实时通讯，提高波浪滑翔器的可靠性和安全性。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

波浪滑翔器双体信号传输的自检冗余控制系统，其特征在于：其包括PC端岸基监控系统、波浪滑翔器主控系统和牵引机控制系统，其中，所述波浪滑翔器主控系统包括：波浪滑翔器主控MCU、卫星传输模块、电源管理单元I、串口扩展单元I、其他模块I；所述牵引机控制系统包括：牵引机主控MCU、电源管理单元II、串口扩展单元 II、其他模块II。

所述波浪滑翔器主控MCU与所述PC端岸基监控系统通过所述卫星传输模块通信，所述PC端岸基监控系统可以接受到所述波浪滑翔器主控MCU采集的各类数据，也可发送指令控制所述波浪滑翔器主控MCU执行某项任务。

所述电源管理单元I的控制端连接所述波浪滑翔器主控MCU，所述电源管理单元I的两个输出端通过其传输缆将电能传输给所述电源管理单元II，进而为所述牵引机控制系统提供电能。

所述串口扩展单元I的控制端连接所述波浪滑翔器主控MCU，所述串口扩展 I的两个输出端通过其传输缆与所述串口扩展单元II的两个输出端连接，实现所述波浪滑翔器主控系统与所述牵引机控制系统的信息互换。

所述串口扩展单元I的两个输出端分别为串口I和串口II，所述串口I为所述波浪滑翔器主控系统与所述牵引机控制系统主通讯串口，所述串口II为从通讯串口，所述串口II可以检测所述串口I的好坏。

所述电源管理单元I的两个输出端分别为电源I和电源II，所述电源I为所述波浪滑翔器主控系统与所述牵引机控制系统主电源通道，所述电源II为从电源通道。

所述PC端岸基监控系统可以通过所述卫星传输模块控制所述波浪滑翔器主控MCU切换串口通道、电源通道、进入回收等待模式等。

波浪滑翔器双体信号传输自检冗余控制方法，包含如下步骤：