1. 研究目的与意义（文献综述）

研究目的及意义：

自主式水下航行器（auv）是水下无人航行器（uuv）的一种。80年代末，随着计算机技术、人工智能技术、微电子技术、小型导航设备、指挥与控制硬件、逻辑与软件技术的突飞猛进，自主式水下航行体（auv）得到了大力发展。由于auv摆脱了系缆的牵绊，在水下作战和作业方面更加灵活，该技术日益受到发达国家军事海洋技术部门的重视。

冗余，是重复配置系统的一些部件，当系统发生故障时，冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作，由此减少系统的故障时间。在冗余模式下，通常有硬件冗余模式和软件冗余模式。前者主要是通过对重要部件或者容易发生故障部件增加的双重或者高备份实现容错要求，以提高系统的可靠性——包括了冗余的cpu、供电模件和用于冗余cpu通信的同步模块。根据特定的需求还可相应配置冗余客户服务器、冗余接口模件、冗余通讯介质等。一般情况下硬件冗余系统可以实现以下功能：错误识别和错误定位功能集成；自动事件同步与平滑的主从切换；类似标准cpu的在线编程；在操作期间可修改系统或者对部件进行更换；下载程序时，只考虑单个cpu，程序可自动拷贝到另一个cpu中，且修复后自动再进入；运行中所有部件可更换。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

近年来，水下自主航行器发展如火如荼。自主操舵系统是水下自主航行器的一个重要部分，为确保自主操舵控制系统的正常运行，避免水下自主航行器因为操舵控制系统故障而失控，我们需要设计出一套双冗余方案。

这样一套双冗余方案具体执行情况（半实物模拟）如下：有两台装有vxworks的工控机a和b，它们分别同时运行一样的控制程序，它们互为备份。现在，a机突发故障，由于b机上的相同程序在同时运行，因此b机可以立即接手控制，此后，b机成为主机，a机为备份机。若a机系统恢复正常后b机出现故障，则a机接手控制，如此循环。这样的双冗余设置可以保障控制系统的正常运行，最大程度的减少了系统故障时间。

3. 研究计划与安排

进度安排

1) 2018.1-2018．3完成文献资料消化、软件知识学习，撰写软件报告；

2) 2018.3-2018．5完成软件编制；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]rodriguez r r, dobeck g j.guidance and control system of the large scale vehicle[c]// internationalsymposium on unmanned untethered submersible technology. ieee, 1989:434-451.

[2]garau b, bonet m, alvarez a,et al. path planning for autonomous underwater vehicles in realistic oceaniccurrent fields: application to gliders in the western mediterranean sea[j].journal of maritime research, 2009, 6(2):5-22.

[3] antonelli g,chiaverini s, finotello r, et al. real-time path planning and obstacleavoidance for rais: an autonomous underwater vehicle[j]. oceanic engineeringieee journal of, 2001, 26(2):216-227.