水下机器人自救浮标控制系统研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文水下机器人自救浮标控制系统研究姓名：张毅申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：陈进20070501武汉理工大学硕士论文摘要水下机器人在进行水下探测、海洋资源探索等活动中，由于海洋环境复杂，使得执行海下任务的机器人有时候会丢失，从而给科研和经济上带来很大的损失。为了解决这个问题，在机器人身上安装一个自救浮标，浮标上面装有控制系统，当机器人跟母船失去联系以后，浮标上升到水面，然后浮标上的控制系统开始工作，把机器人所在的位置信息发送给母船，母船迅速对失事机器人进行搜寻。GPS技术具有精度高、定位准确

2、的显著优势，已成为应用广泛、实时性强的全球导航、定位、监控系统。GSM移动通信系统应用广泛，覆盖面积范围宽广，在技术上最成熟，随着通信技术的发展，GPS和GSM有机结合，再加上控制芯片一起组成的无线控制系统越来越受欢迎。本文主要内容分为五部分，第一部分简要介绍了本课题的来源，研究的目的和意义，国内外研究现状以及论文主要研究的内容等。第二部分介绍了GPS和GSM系统的基础理论知识，第三部分主要是提出了一个水下机器人自救浮标控制系统的总体设计方案，并设计了控制系统的硬件跟软件。核心控制部分采用菲利浦公司的以ARM技术为核心的LPC213

3、2芯片配以外围电路构成，GPS子系统由一个GPS接收机及其外围电路构成，GSM子系统由一个GSM模块及其外围电路构成。软件方面给出了程序设计流程图。第四部分是整个系统的电源设计部分，考虑到低功耗的问题，整个系统的电源采用独立模块来设计，提出一种可行的电源设计方法，第五部分是对全文进行简单的总结，提出需要改善的地方，以作为后续工作的参考。该系统的整体思路是将浮标控制系统分成三部分：核心控制部分、GPS接收机子系统、GSM子系统。核心控制部分主要是负责与GPS子系统及GSM子系统联系，以便管理整个控制系统；GPS接收机主要用于接收和处理

4、GPS数据；GSM系统用于跟母船上的监控中心进行数据通信。系统的工作过程可以描述为：GPS子系统接收来自GPS卫星的定位信息，处理后将定位信息传送给核心控制部分：核心控制部分将实时定位信息发送给GSM子系统，浮标控制系统需要与母船上的监控中心进行数据通信，在网络覆盖的范围内，这一过程通过核心控制部分来控制GSM子系统来实现，通信方式为通过短消息进行通信。整个系统武汉理工大学硕士论文所涉及到的关键技术包括：GPS，GSM，ARM等技术。关键词：GPSGSM水下机器人自救浮标控制系统Ⅱ武汉理工大学硕士论文AbstractThesubma

5、rinerobotCalTyontheunderwaterdetection,meresolEcesexplorationaetivities，Becausetheexecrableenvironmentandindeterminationunderthewatercausedthefrequentlossofrobotswhocarryingoutthesubmarineduty,thusinboththescientificresearchandtheeconomy,biglosshasbeenbroughtforthehuma

6、nity．Inordertosolvethisproblem,thehumanityinstalledaself-savingbuoyonthemachineperson．，Buoysequippedwithacontrolsystemabove．Iftherobotlosestherelationwiththedepotship，thebuoyrisingtothesurfaceofwater,thenthiscontrolsystemwhichonthebuoystarttowork．ItCantransmitthepositi

7、onalinformationoftherobottothedepotship，andthenthedepotshiprapidlyexecutesthesearchworkofaccidentrobot．GPStechnologywithhighprecisionpositioningaccuracyofthenotableadvantageshasbecomewidelyused．Thereal-timeperformanceoftheglobalnavigation,positioningsystem．GSMmobilecom

8、municationsystemhaswildapplication,ithasstrongabilitytoCOVerlargeareas．andthissystemisverymature．Withthedevelopmentof