MOOS—IvP理论概述及应用简析

刘伦伦

摘 要：为了帮助读者对MOOS-IvP进行初步学习，此文从MOOS-IvP的设计理念、架构模型、主要功能等方面进行了介绍。MOOS-IvP是一个新型的、开源的、基于行为的无人航行器的自动化控制程序，介绍内容包括：MOOS-IvP的设计理论及使用的方法，包括基础设计模型中用到的发布-订阅模型、后座驾驶员模型、基于行为的自主性设计，代码的重用性，模块化设计，信息交流方式；MOOSDB的主要功能、配置属性及运作方式；IvP Helm部分介绍其结构特点、功能属性及实现方法。使读者最终对MOOS-IvP形成一个全面系统的认识。

关键词：MOOS-IvP 数据库 IvP Helm 无人航行器 自动化

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）05（a）-0083-05

Abstract：MOOS-IvP is a new，open source，behavior based automation control program for an unmanned vehicle. This passage introduced some aspects of MOOS-IvP from design concept， architecture model，mainly functions and so on， for helping users to understand the software and use it.The main description of the passage contained the MOOS-IvP design-modules，the MOOSDB and the IvP helm.MOOS-IvP design-modules includesthe publish-subscribe middleware design philosophy，the backseat driver design philosophy， thebehavior-based control design philosophy， the code re-use，modules design philosophy， the methods of message transmit.The MOOSDB comprisedthe main functions，the configuration properties and the operation mode. TheIvP Helm introduced the structure characteristics， the functional properties andtherealization method.Which will help users to build a comprehensive and systematic concept of MOOS-IvP.

Key Words：MOOS-IvP；MOOSDB；IvP helm；Unmanned vehicle；Autonomy

随着海洋资源探索与开发的需要，海洋航行器科技的发展日新月异，对航行器软件及硬件方面的要求也越来越高。目前为止，Autonomous underwater vehicle（简称AUV）的控制系统多以底层硬件控制为主，只能完成简单的操作命令，软件控制相对薄弱且控制结构单一，没有统一的运行平台，对多航行器同时调配存在短板。MOOS是由Paul Newman于2001年写成的[1]，用于自主性海洋航行器的控制。MOOS-IvP的设计初衷是建立一个高性能的自主系统，减少短期以及长期的花销和缩短时间线。使得航行器的智能化和行为复杂度能大大提高，并能够同时调控多航行器协调。随着MOOS-IvP软件系统的不断开发与完善，该软件已经逐步发展为一个独立强大的控制系统，在未来海洋探测及多功能自主性AUV的研发中，将起到重要的作用。

1 MOOS-IvP的整体设计思路

MOOS是Mission Oriented Operating Suite的缩写。MOOS是一个开源工具，是自主的发布-订阅式中间软件。……