大型海洋資料浮標(biāo)前置機(jī)軟件建模及實(shí)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(biāo)觀測資料具有參數(shù)種類齊全、平臺(tái)穩(wěn)定性好、全天候長期連續(xù)監(jiān)測、觀測準(zhǔn)確度高、受自然條件限制小特點(diǎn)，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(jìn)步以及對海洋觀測要求的提高，老式的海洋浮標(biāo)受到其自身軟硬件結(jié)構(gòu)的問題，擴(kuò)展和維護(hù)都非常困難。本文所涉及的大型浮標(biāo)采用了集散式結(jié)構(gòu)，由一個(gè)主機(jī)和若干前置機(jī)組成。主機(jī)負(fù)責(zé)衛(wèi)星通訊和人機(jī)界面，前置

2、機(jī)負(fù)責(zé)海洋參數(shù)采集。前置機(jī)要兼顧多種傳感器的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和通信多種功能，對軟件設(shè)計(jì)提出了很高的要求。為了使前置機(jī)軟件開發(fā)時(shí)功能單元?jiǎng)澐置鞔_、合理、易于升級維護(hù)，使用UML(Unified ModelingLanguage)來對前置機(jī)軟件建模是十分必要的。
　　 浮標(biāo)前置機(jī)軟件所涉及的傳感器數(shù)據(jù)采集、通信和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)邏輯較為復(fù)雜。本文中的用例圖設(shè)計(jì)法針對前置機(jī)軟件的需求劃定了系統(tǒng)邊界、抽象出了前置機(jī)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(jī)軟件需求條理清晰、模塊劃分明確。在進(jìn)一步的軟件靜態(tài)分析中對系統(tǒng)各個(gè)進(jìn)程之間的交互設(shè)計(jì)了明確的交互步驟，并通過循環(huán)、并發(fā)、條件等組合標(biāo)簽準(zhǔn)確的描述了多個(gè)進(jìn)程間的復(fù)雜特性。
　　 在動(dòng)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(jìn)行了狀態(tài)設(shè)計(jì)，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(jìn)行狀態(tài)設(shè)計(jì)的時(shí)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(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候?yàn)槠浣y(tǒng)計(jì)參數(shù)計(jì)算復(fù)雜的特性設(shè)計(jì)了相應(yīng)的狀態(tài)機(jī)。
　　 軟件實(shí)現(xiàn)部分在動(dòng)態(tài)建模的基礎(chǔ)上，又充分考慮了各個(gè)傳感器本身的特性。在狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)和跳轉(zhuǎn)條件不變的前提下，結(jié)合各個(gè)傳感器各個(gè)狀態(tài)的協(xié)議、計(jì)算方法、狀態(tài)跳轉(zhuǎn)機(jī)制等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了開發(fā)和實(shí)現(xiàn)，特別對真風(fēng)向和真風(fēng)速的復(fù)雜算法進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。
　　 由于進(jìn)行了詳細(xì)的軟件建模設(shè)計(jì)，復(fù)雜的前置機(jī)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(biāo)已經(jīng)成功的在東海海