一种基于ARM的双冗余无人船船载控制系统和方法技术方案
【技术实现步骤摘要】
一种基于ARM的双冗余无人船船载控制系统和方法
本专利技术属于计算机通信及自动化领域，尤其涉及一种基于ARM的双冗余无人船船载控制系统和方法。
技术介绍
无人船是一种具有自主规划、自主航行能力，并可自主完成环境感知、目标探测等任务的小型水面平台。相对于无人机，对无人船的研究起步较晚，但是其发展迅速。无人船的研究对于水文监测、军事侦察打击等应用具有重要作用。目前已有许多国家在无人船的研究方面取得卓越成果。例如美国“斯巴达侦察兵”无人船、以色列“保护者”无人船、我国“天象一号”无人船等。随着无人船的应用逐步扩大，以及无人船所应用的环境越来越复杂，所完成的任务也越来越艰巨，对无人船的可靠性、稳定性及安全性提出了更高的要求。无人船船载控制系统作为无人船控制系统的核心部分，负责完成船载传感器数据的采集、数据处理、控制律的解算、自主航行及自主避障等多重任务，其可靠性和安全性直接影响到无人船的性能。且无人船控制系统一旦发生故障，极有可能导致无人船无法收回甚至无法找回，造成很大损失。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，对无人船的船载控制系统的船载传感器...
【技术保护点】
一种基于ARM的双冗余无人船船载控制系统，其特征在于，包括信息采集系统、第一仲裁切换系统、第二仲裁切换系统、执行机构、第一ARM处理器、第二ARM处理器、通信系统和电源，第一ARM处理器、第二ARM处理器之间通过SPI总线相连；所述的信息采集系统包括两个相同的采集单元；两个采集单元的输出与第一仲裁切换系统的输入相连；第一仲裁切换系统的输出分别与第一ARM处理器、第二ARM处理器相连，第一ARM处理器、第二ARM处理器的输出与第二仲裁切换系统的输入相连，第二仲裁切换系统的输出与执行机构相连，所述的第一ARM处理器、第二ARM处理器通过通信系统与岸端控制中心通信，电源为设备供电。
【技术特征摘要】
1.一种基于ARM的双冗余无人船船载控制系统，其特征在于，包括信息采集系统、第一仲裁切换系统、第二仲裁切换系统、执行机构、第一ARM处理器、第二ARM处理器、通信系统和电源，第一ARM处理器、第二ARM处理器之间通过SPI总线相连；所述的信息采集系统包括两个相同的采集单元；两个采集单元的输出与第一仲裁切换系统的输入相连；第一仲裁切换系统的输出分别与第一ARM处理器、第二ARM处理器相连，第一ARM处理器、第二ARM处理器的输出与第二仲裁切换系统的输入相连，第二仲裁切换系统的输出与执行机构相连，所述的第一ARM处理器、第二ARM处理器通过通信系统与岸端控制中心通信，电源为设备供电。2.根据权利要求1所述的基于ARM的双冗余无人船船载控制系统，其特征在于所述的采集单元包括：GPS传感器，采集当前无人船船的位置信息；激光雷达传感器，采集障碍物的距离及方位信息；电压检测传感器，实时监测电源电量，并在低电压时发出警报。3.根据权利要求1所述的基于ARM的双冗余无人船船载控制系统，其特征在于所述的执行机构包括电调、电机和舵机。4.根据权利要求1所述的基于ARM的双冗余无人船船载控制系统，其特征在于所述的通信系统为3个无线数传电台；所述的岸端控制中心、第一ARM处理器和第二ARM处理器分别配置1个无线数传电台；所述无线数传电台均配置增益天线。5.一种如权利要求1所述系统的基于ARM的双冗余无人船船载控制方法，其特征在于：信息采集系统的两个的采集单元分别采集当前无人船的位置信息、电源电量信息和障碍物信息，并将采集信息分别发送给第一仲裁切换系统；第一仲裁切换系统按如下方法工作：第一仲裁切换系统首先判断两个采集单元所传回的相同类型传感器的数据差值是否超出设定误差范围；若超出误差范围，则选择当前数据与上一次采集数据比较差值较小者为该类型信息的当前检测值，并认定差值较大者所对应的传感器发生故障，进行隔离；若未超出误差范围，则读取两个传感器数据的平均值；第一仲裁切换系统将选择的信号输出给第一ARM处理器、第二ARM处理器独立进行处理；第二仲裁切换系统按如下方法工作：第二仲裁切换系统对两个处理器的数据进行一致性比较，当第一ARM处理器、第二ARM...
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