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申请/专利权人：西北工业大学

摘要：本发明涉及一种基于CS架构的水下滑翔机海上试验数据库，解决海洋环境数据库与水下滑翔机指控软件耦合过强的问题。本发明包括数据库计算机与指控计算机，二者分别部署了海洋环境数据库软件和水下滑翔机指控软件，并通过网络交换机连入局域网进行通信。海洋环境数据库软件将计算得到的数据保存在数据库计算机的FTP服务器上，水下滑翔机指控软件中集成FTP客户端，可通过局域网直接从FTP服务器下载数据。传输的数据包括：海底深度数据、海底底质数据、区域探测效能数据、路径规划数据。指控人员按需获取不同的数据以辅助决策。

主权项：1.一种基于CS架构的水下滑翔机海上试验数据库，其特征在于包括指控计算机与数据库计算机，分别运行水下滑翔机指控软件和海洋环境数据库软件；指控计算机和数据库计算机在物理层通过以太网相连组成局域网；指控计算机连接卫星通信设备、数传电台设备、4G通信设备，通过无线通信指控水下滑翔机；水下滑翔机指控软件作为客户端、海洋环境数据库软件作为服务器，二者在软件层面采用CS架构进行通信；海洋环境数据库软件负责提供水下滑翔机在海上试验所需的环境数据，所有数据计算完成后保存在本地的FTP服务器上；水下滑翔机指控软件负责接收水下滑翔机经由卫星设备发送回的数据，解析完成后显示并保存，同时负责指控水下滑翔机；水下滑翔机指控软件根据需要在服务器上取走环境数据；二者软件在应用层通过FTP协议传输文件；所述的水下滑翔机指控软件安装在指控计算机上，具备以下功能：远程监控功能：水下滑翔机将自身传感器状态按照预先约定的通信协议组织字节流，并通过卫星设备远程发送给与指控计算机相连的通信设备内；水下滑翔机指控软件读取数据，并按照预先的协议解析出水下滑翔机的各个传感器的状态，保存并且显示在界面上；水下滑翔机传感器状态信息包括：姿态传感器、GPS传感器、BMS传感器、舱内温度传感器、CTD传感器、深度传感器、高度计、测距传感器；指令下发功能：水下滑翔机指控软件可对各个传感器通断电，可设置水下滑翔机浮力、质心调节机构位置、水平舵偏转角度、推进器旋转方向以及推力；可下达定向任务、轨迹跟踪任务、定深推进任务、海底驻留任务、探测任务；所有控制和任务指控将根据协议下组织数据流；数据流通过QSerialPort类实例化对象中的voidwriteQByteArray方法写入串口；通信设备从串口中读数据，随后下发至水下滑翔机；海洋数据导入功能：水下滑翔机指控软件内集成入FTP客户端，采用标准FTP协议与FTP服务器通信；导入数据前预先设置FTP服务器IP地址以及端口，之后使用TCPIP协议连接FTP服务器，根据标准FTP协议指令完成文件传输，即从FTP服务器上下载所需数据，并保存在.DATAFTP_Clint文件目录下；所述的海洋环境数据库软件具有以下功能：声场分析功能：海洋环境数据库软件可计算某点的声场数据，首先根据经纬度确定需要计算的目标点；随后根据某月的水文数据，即深度和盐度数据、不同海底地质对声波不同的反射率、海底深度数据计算声速剖面；计算所需的声场模型包括射线、抛物方程，可根据环境与应用场景自动调用或手动选择合适的模型；声场模型频率范围覆盖10Hz~50kHz，分析距离可支持至500公里，计算开角范围可覆盖±90°，支持会聚区预报；计算单点声纳探测效能功能：计算前需要配置己方声纳平台参数、配置敌方声纳的目标强度和辐射声源级参数、配置背景噪声参数以及计算参数；配置参数成功后开始计算，可计算出当前方位声纳的信号余量分布图、传播损失整体分布图、该点附近的探测概率图、当前方位射线模型声场计算得到的声线轨迹图、当前方位形成会聚区的声线；以上均可以文件形式导出；计算区域探测效能功能：计算前需要配置己方声纳平台参数、配置敌方声纳的目标强度和辐射声源级参数、配置背景噪声参数以及计算参数，计算参数包含：最大频点数、起始方位、区域变长、栅格精度、声场分析距离、方位数、声场模形；配置参数成功后开始计算，可计算出计算结果图显示的是以当前点位为中心，上下左右各扩展s千米所形成区域的整体探测概率；结果支持导出为txt文本文件；探测最优航程最短路径规划功能：在得到区域效能评估结果后可进行航路规划；首先选择航路点起点、终点，上述两点可直接输入也可以通过鼠标在海图中点击设置；其次设置探测最优路程最短路径规划权重，当权重为0时为纯路径规划，纯路径规划是在约束条件下进行路径长度最短的规划；当权重为1时为纯探测最优路径规划，探测最优路劲规划将优先考虑探测敌方目标进行路劲规矩；路径规划结束后，保存为txt文本文件。

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