【正文】 lassWizard”，或者在開發(fā)環(huán)境的界面中直接使用快捷鍵 Ctrl+W，打開“ClassWizard”對(duì)話框，選擇“Message Maps”選項(xiàng)卡，在 “Project”下拉列表框中選擇 PCterminal，在“Class name”下拉列表框中選擇“CPCTerminalDlg”。這個(gè)界面用于設(shè)置為控件關(guān)聯(lián)變量，使得在程序中通過這些變量可以訪問控件的屬性。單擊“OK”按鈕，彈出“MFC AppWizardStep 1”對(duì)話框。而近距離通信，則不需要調(diào)制解調(diào)器，通信雙方可以直接連接，在這種情況下，之需要少數(shù)幾根信號(hào)線。先進(jìn)的無級(jí)調(diào)速控制系統(tǒng)，動(dòng)力輸出更流暢，運(yùn)行更穩(wěn)定。在無 SA 時(shí)，自主定位精度可達(dá) 2m 以內(nèi)（CEP） ，數(shù)據(jù)更新可達(dá) 20Hz。船上控制系統(tǒng)在接收到開始航行指令后便進(jìn)入循環(huán)階段，無人水面船的航向角信息由 PHINS 采集接收，無人船的經(jīng)緯度，速度，方向及時(shí)間信息由 GPS 接收機(jī)進(jìn)行接收，并通過串口發(fā)送給 PC104，由 PC104 對(duì)GPS、PHINS 信息進(jìn)行解析；然后將解析得到的位置、姿態(tài)、速度等信息通過無線串口發(fā)送給岸上控制系統(tǒng)；岸上控制系統(tǒng)根據(jù)接收到的航行狀態(tài)信息、設(shè)定的航行任務(wù)和設(shè)計(jì)的控制算法完成控制參數(shù)的解算，并將控制參數(shù)轉(zhuǎn)換成控制指令發(fā)送給船上控制系統(tǒng)；最后船上控制系統(tǒng)將接收到的控制指令轉(zhuǎn)換成電機(jī)控制信號(hào)輸出，控制推進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)船運(yùn)動(dòng)的控制。 O將動(dòng)量方程和動(dòng)量矩方程(24)寫成向量形式為： (25)RBRBMv+C()=τ?式中， 為無人水面船在船體坐標(biāo)系下所受外界推力和旋轉(zhuǎn)力矩向量，RBτ為剛體慣性矩陣， 為剛體的哥氏力和向心力矩陣。為了描述無人水面船的空間運(yùn)動(dòng)，本章主要用到的坐標(biāo)系有 [4]：（1）NED 坐標(biāo)系[N]的平面與地球表面相切， 軸指向地心。最后對(duì)無人水面船控制系統(tǒng)上位機(jī)軟件開發(fā)平臺(tái) Visual C++ 進(jìn)行了簡(jiǎn)要的概述。項(xiàng)目工作區(qū)以窗口方式組織項(xiàng)目、文件和項(xiàng)目設(shè)置。(6)在工作區(qū)內(nèi)可以包含多個(gè)并列的工程文件(7)增強(qiáng)的資源編輯器可以在對(duì)話框中使用 WizardBar 將程序同可視化元素聯(lián)系起來。與 Turbo C 等工具相比，Visual C++ 完成目標(biāo)（尤其對(duì)于圖形界面的程序）所花費(fèi)的時(shí)間要少的多。 而英國國防科技實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)的“ 芬里厄”（Fenrir）則已于 2022 年下線，取代傳統(tǒng)的艦載剛性充氣船執(zhí)行高危任務(wù)。這一切都促進(jìn)了無人水面船科技的迅猛發(fā)展。 其次，以 Visual C++ 為軟件平臺(tái)開發(fā)了無人自主水面船岸上控制系統(tǒng)軟件，包括用戶界面的創(chuàng)建和功能模塊的實(shí)現(xiàn)。通過配備先進(jìn)的控制系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及武器系統(tǒng)，無人水面船可廣泛執(zhí)行巡邏、偵察、監(jiān)視、反恐攻擊、掃雷等任務(wù)。此外，哈爾濱工程大學(xué)水下智能機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室在水下機(jī)器人技術(shù)研究方面也積累了較豐富的經(jīng)驗(yàn)，目前正在開展水面無人艇的概念設(shè)計(jì)和艇體初步設(shè)計(jì)等工作。如可以創(chuàng)建新的工具條和菜單（增加、刪除菜單命令和工具條按鈕等）。（3）工具欄工具欄中包括菜單欄中的一些命令，使用起來更快捷方便。在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，可以通過繼承類庫中的已有類，產(chǎn)生更專門、更強(qiáng)大的類庫。 第六章，總結(jié)。bzbz[10]。bx 用廣義坐標(biāo)向量 、廣義速度向量 描述無人??1Ty??η??Tuvr?V水面船的水平面運(yùn)動(dòng)，可得水平面運(yùn)動(dòng)方程 (210)1()()?RVMCDτ?式中， ， 為慣性矩陣， 為剛體慣性矩陣， 為附加質(zhì)RBA?=RBAM量矩陣， ， 為剛體的哥氏力和向心力矩陣，()()?CV(v)為附加質(zhì)量的哥氏力和向心力矩陣， 為阻尼矩陣。①CPU 模塊采用 SENBO 公司的 LX3073 系列，它與標(biāo)準(zhǔn)的 PC100%兼容，含有 14 個(gè)中斷通道（8259 兼容） ，7 個(gè) DMA 通道（ 8253 兼容） ，3 個(gè)可編程計(jì)數(shù)器、定時(shí)器（8254 兼容） ，2 個(gè) 16550 兼容的 RS232 串口。內(nèi)置DIP可切換的 RS232 / RS422 / RS485 接口板，RPSMA天線,工作頻率為ISM 或 GHz，功耗輸出為100 毫瓦 或 50 毫瓦 ( GHz), 商業(yè)級(jí)溫度范圍（070176。PC和XT機(jī)采用DB25 型連接器。其是程序中一個(gè)常見的用戶界面元素。 運(yùn)用以上兩種控件的添加方式，根據(jù)所設(shè)計(jì)用戶界面布局，添加所需的全部控件。此時(shí)在 IDE 左側(cè)單擊“Class View”選項(xiàng)卡，展開類CPCTerminalDlg 節(jié)點(diǎn)，就可以看到添加到該類中的控件變量。PC 機(jī)通過無線串口通訊模塊與船上控制系統(tǒng)通訊，PC 機(jī)與無線串口通訊模塊的接口為 RS232。岸上 PC 機(jī)控制無人水面船航行通訊方案主要有兩種：自主航行模式和遙控航行模式，下面分別進(jìn)行介紹。其次執(zhí)行發(fā)送遙控指令，岸上控制模塊會(huì)將控制指令和左右電機(jī)電壓通過無線串口發(fā)送給無人船，其格式“*TRV,LV,RV,X^”如下： (*TRV,%,%,X^,m_LDriver,m_RDriver)。根據(jù)岸上控制系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)，Visual C++ 能夠滿足系統(tǒng)的要求，且本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文28具有操作界面友好，易于開發(fā)等特點(diǎn)，因而選 Visual C++ 用作為岸上控制系統(tǒng)的軟件平臺(tái)。這個(gè)過程是通過 MFC 為對(duì)話框類自動(dòng)添加的成員函數(shù) DoDataExchange（）實(shí)現(xiàn)的，稱為對(duì)話框數(shù)據(jù)交換和檢驗(yàn)機(jī)制。以“連接串口” 控件為例，將鼠標(biāo)移動(dòng)到該控件上，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中選擇“Properties”，打開控件的屬性編輯對(duì)話框，修改標(biāo)題（在 Caption 輸入框中）為“連接串口”，在 ID 輸入框中鍵入“IDC_ComConnect”，如圖 46 所示，按 Enter 鍵退出。 對(duì)話框的創(chuàng)建流程 對(duì)話框的創(chuàng)建流程如圖所示，主要分為兩大步驟 [9]:(1) 創(chuàng)建對(duì)話框資源包括添加對(duì)話框模板、修改對(duì)話框的屬性并向?qū)υ捒蛑刑砑痈鞣N控件兩步。而在AT 機(jī)及以后，就不支持20mA電流環(huán)接口，使用DB9連接器作為提供多功能I∕O卡或主板COM1和COM2兩個(gè)串行接口的連接器。C 85176。它含有 4 個(gè) PC 兼容的串行口，可通過跳線選擇串口的模式（RS232，RS422，RS485） ，端口地址和中斷號(hào)，PC104 標(biāo)準(zhǔn)尺寸，+5V 操作電壓，與 PC104CPU 模塊直接棧接。考慮到無人水面船的運(yùn)動(dòng)主要為水平面運(yùn)動(dòng)，垂直面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)可以忽略，本章最后通過增加簡(jiǎn)化條件，建立了無人水面船的水平面運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型，為后面的研究提供了數(shù)學(xué)模型。()z?R()y?()x?R39。第二章 無人自主水面船運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型 引言無人自主水面船是一個(gè)具有非線性特征的復(fù)雜對(duì)象，在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到各種力和力矩的作用，研究其在這些力和力矩作用下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而建立無人自主水面船數(shù)學(xué)模型，是研究其控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。MFC 同時(shí)也是一個(gè)應(yīng)用程序框架（ Application Framework）。項(xiàng)目工作區(qū)用來組織項(xiàng)目、元素以及項(xiàng)目信息在屏幕上出現(xiàn)的方式。(4)支持 Inter 連接可以直接在集成開發(fā)環(huán)境（IDE）中查看網(wǎng)頁頁面，可以使用全新的InfoViewer 或注冊(cè)的 Web 瀏覽器去查看 Web 上的頁面。加之國外對(duì)我國進(jìn)行技術(shù)封鎖，因而在無人自主水面船的研究我們?nèi)杂泻荛L(zhǎng)的路要走 [13]。無人水面船則用于水文氣象探本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文2測(cè)、海上搜救等等。在完成軟件設(shè)計(jì)之后分析了無人自主水面船與岸上部分的通信方式。而自“9在 2022 年，美國“斯巴達(dá)偵察兵” （Spartan Scout）項(xiàng)目正式啟動(dòng)，它是一種典型的水面高速自主無人船。其以可是化技術(shù)為基礎(chǔ)，以 C++語言為藍(lán)本，以眾多的集成工具為骨架，在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的諸多方面都發(fā)揮著重要的作用。Build 文件現(xiàn)在分為兩種：內(nèi)部文件（dsp 后綴）和外部文件（mak 后綴）。 Ⅲ 多個(gè)相互獨(dú)立的工程。 論文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)安排 本文共分為六個(gè)章節(jié)，具體的結(jié)構(gòu)安排如下：第一章，緒論。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文8 坐標(biāo)系及符號(hào) 坐標(biāo)系的選擇與定義為了研究無人水面船的運(yùn)動(dòng)，應(yīng)選用一些坐標(biāo)系。{},nbdiag??JRη)T( 動(dòng)力學(xué)模型為建立無人水面船空間運(yùn)動(dòng)的一般方程，作如下基本假設(shè)：以無人水面船為剛體；所在水域的水是靜止的。船上控制系統(tǒng)采集各個(gè)傳感器的信息、執(zhí)行控制指令等,以 PC104 為硬件平臺(tái)、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文13VxWorks 系統(tǒng)為軟件平臺(tái)，主要由 PC104 工控機(jī)、PHINS、GPS 接收機(jī)、推力電機(jī)、調(diào)速模塊和無線串口通訊模塊組成；岸上控制系統(tǒng)進(jìn)行任務(wù)設(shè)定、控制解算、航行信息監(jiān)控等，以 PC 機(jī)為硬件平臺(tái)、Visual C++為軟件平臺(tái)，主要由PC 機(jī)和無線串口通訊模塊組成。2. GPS 接收機(jī)GPS 采用北京星網(wǎng)宇達(dá)公司生產(chǎn)的 XWGPS500 接收機(jī)。 圖 34 XStream RS232/485RF 調(diào)制解調(diào)器5. 調(diào)速模塊 調(diào)速模塊采用的是濟(jì)南科亞電子科技有限公司的 MMTDC 12DP50BL 調(diào)速模塊：輸入電壓：DC 12V輸出電壓：DC 0~12V輸出電流：DC 50A給定方式：電位器 10KΩ、2W調(diào) 速 比：806. 推進(jìn)器 推進(jìn)器采用的是海波動(dòng)力公司生成的新型線控推進(jìn)器。遠(yuǎn)距離通信，即傳輸距離大于15m時(shí)。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文20 創(chuàng)建對(duì)話框資源添加對(duì)話框模板添加控件添加控件變量添加消息處理函數(shù)創(chuàng)建對(duì)話框類 圖 41 對(duì)話框的創(chuàng)建流程 創(chuàng)建對(duì)話框資源1. 創(chuàng)建工程 PC Terminal （1）在 IDE 中依次選擇菜單“File ︱New” ，或直接按快捷鍵 Ctrl+ N，打開“New”對(duì)話框。表 41 對(duì)話框部分重要按鈕及 Check box 控件控件類型 ID 屬性設(shè)置按鈕 IDC_ComConnect 標(biāo)題設(shè)置為“連接串口”按鈕 IDC_ComDisConnect 標(biāo)題設(shè)置為“斷開串口”按鈕 IDC_Btn_SelfDeterLocationSend 標(biāo)題設(shè)置為“發(fā)送航路點(diǎn)”按鈕 IDC_Btn_SelfDeterStart 標(biāo)題設(shè)置為“開始航行”按鈕 IDC_Btn_SelfDeterStop 標(biāo)題設(shè)置為“停止航行”按鈕 IDC_Btn_TelectrStart 標(biāo)題設(shè)置為“開始航行”按鈕 IDC_Btn_TelectrDriverSend 標(biāo)題設(shè)置為“發(fā)送遙控指令”按鈕 IDC_Btn_TelectrStop 標(biāo)題設(shè)置為“停止航行”按鈕 IDC_Directionctr_STR 標(biāo)題設(shè)置為“開始航向角控制”按鈕 IDC_Directionctr_STP 標(biāo)題設(shè)置為“停止航向角控制”按鈕 IDOK 標(biāo)題設(shè)置為“確定”按鈕 IDCANCEL 標(biāo)題設(shè)置為“取消”Check box 控件 IDC_SelfDeterMode 標(biāo)題設(shè)置為“自主航行模式”Check box 控件 IDC_TelectrMode 標(biāo)題設(shè)置為“遙控航行模式” 創(chuàng)建對(duì)話框類 在 IDE 主菜單欄中依次選擇菜單“View︱ClassWizard”，或者在開發(fā)環(huán)境的界面中直接使用快捷鍵 Ctrl+W，打開“ClassWizard”對(duì)話框。3. 為對(duì)話框添加控件通知消息的處理函數(shù)MFC 為對(duì)話框和控件定義了許多消息 ,可以通過“ClassWizard”對(duì)話框來查看、新建和刪除相應(yīng)的消息響應(yīng)函數(shù)。 串口通信模塊Windows 環(huán)境下的串口編程與 DOS 環(huán)境下的串口編程有很大的不同。(2) 自主航行模式的任務(wù)設(shè)定過程與遙控航行模式大體相同，其對(duì)應(yīng)的操作同樣有三個(gè)：發(fā)送航路點(diǎn)、開始航行和停止航行。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文29開始定義 C S e r i a l P o r t 類的對(duì)象設(shè)置串口參數(shù)開啟串口監(jiān)測(cè)工作線程串口消息事件 ？接收數(shù)據(jù)處理YN 圖 49 串口通信模塊工作過程 航行任務(wù)設(shè)定模塊無人自主水面船航行之前需要進(jìn)行航行任務(wù)的設(shè)定，為了便于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的修改，將航行任務(wù)設(shè)定功能設(shè)計(jì)在岸上控制系統(tǒng)。在添加控件通知消息處理函數(shù)后，對(duì)話框類的創(chuàng)建任務(wù)基本完成，對(duì)話框類能基本實(shí)現(xiàn)對(duì)話框所需的功能。表 42 添加的對(duì)話框類成員變量控件 ID 變量名 數(shù)據(jù)類型IDC_BAUD m_sBaud CStringIDC_BAUD m_ctrlBaud CComboBoxIDC_DATABITS m_sDataBits CStringIDC_DATABITS m_ctrlDataBits CComboBoxIDC_EDIT_LatD m_LatD intIDC_EDIT_LatM m_LatM intIDC_EDIT_LatS m_LatS intIDC_EDIT_LDriver m_LDriver floatIDC_EDIT_LonD m_LonD intIDC_EDIT_LonM m_LonM intIDC_EDIT_LonS m_LonS intIDC_EDIT_RDriver m_RDriver floatIDC_PARITY m_ctrlParity CComboBox