大型海洋資料浮標前置機軟件建模及實現(xiàn).pdf

1、隨著人類文明的提高和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們越來越重視海洋對人類生存的重要性。大型海洋資料浮標觀測資料具有參數(shù)種類齊全、平臺穩(wěn)定性好、全天候長期連續(xù)監(jiān)測、觀測準確度高、受自然條件限制小特點，是十分重要的海洋監(jiān)測裝置。
　　 隨著微電子技術(shù)不斷地進步以及對海洋觀測要求的提高，老式的海洋浮標受到其自身軟硬件結(jié)構(gòu)的問題，擴展和維護都非常困難。本文所涉及的大型浮標采用了集散式結(jié)構(gòu)，由一個主機和若干前置機組成。主機負責(zé)衛(wèi)星通訊和人機界面，前置

2、機負責(zé)海洋參數(shù)采集。前置機要兼顧多種傳感器的數(shù)據(jù)采集、存儲和通信多種功能，對軟件設(shè)計提出了很高的要求。為了使前置機軟件開發(fā)時功能單元劃分明確、合理、易于升級維護，使用UML(Unified ModelingLanguage)來對前置機軟件建模是十分必要的。
　　 浮標前置機軟件所涉及的傳感器數(shù)據(jù)采集、通信和數(shù)據(jù)存儲邏輯較為復(fù)雜。本文中的用例圖設(shè)計法針對前置機軟件的需求劃定了系統(tǒng)邊界、抽象出了前置機系統(tǒng)的參與者、整理出了系統(tǒng)內(nèi)的用

3、例及其關(guān)系，使得前置機軟件需求條理清晰、模塊劃分明確。在進一步的軟件靜態(tài)分析中對系統(tǒng)各個進程之間的交互設(shè)計了明確的交互步驟，并通過循環(huán)、并發(fā)、條件等組合標簽準確的描述了多個進程間的復(fù)雜特性。
　　 在動態(tài)建模部分本文根據(jù)靜態(tài)建模中規(guī)劃出的軟件需求，首先對系統(tǒng)頂層結(jié)構(gòu)進行了狀態(tài)設(shè)計，妥善的處理了數(shù)據(jù)采樣任務(wù)和輔助任務(wù)之間的接口和跳轉(zhuǎn)關(guān)系；在對串口類傳感器進行狀態(tài)設(shè)計的時候考慮了其協(xié)議復(fù)雜的特性，使得流程清晰明了；在對AD類和脈沖類

4、傳感器進行設(shè)計的時候為其統(tǒng)計參數(shù)計算復(fù)雜的特性設(shè)計了相應(yīng)的狀態(tài)機。
　　 軟件實現(xiàn)部分在動態(tài)建模的基礎(chǔ)上，又充分考慮了各個傳感器本身的特性。在狀態(tài)機的狀態(tài)和跳轉(zhuǎn)條件不變的前提下，結(jié)合各個傳感器各個狀態(tài)的協(xié)議、計算方法、狀態(tài)跳轉(zhuǎn)機制等關(guān)鍵技術(shù)進行了開發(fā)和實現(xiàn)，特別對真風(fēng)向和真風(fēng)速的復(fù)雜算法進行了設(shè)計和實現(xiàn)。
　　 由于進行了詳細的軟件建模設(shè)計，復(fù)雜的前置機軟件得以在短期內(nèi)完成編碼工作。本文所涉及的大型浮標已經(jīng)成功的在東海海