[發明專利]一種基于設備虛擬化的無人艇軟件系統

有效

• 申請號: 202011426613.3
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112394714B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 韓瑋;董釘;宋勝男;謝楊柳;王偉;李哲;馬向峰;王子帥;王千一;胥鳳馳;郭曉曄;曾江峰;陳卓;韓佩妤;梁旭;駱福宇;劉如磊;吳與倫
• 申請（專利權）人: 中國船舶工業系統工程研究院
• 主分類號: G05D1/00
• 分類號: G05D1/00;G05D1/02;G06F8/60;G06F9/54
• 代理公司: 中國船舶專利中心 11026
• 代理人: 欒碩

1.一種基于設備虛擬化的無人艇軟件系統，其特征在于，包括：

無人艇應用程序、載荷控制軟件、航控軟件、避障策略算法、公共信息服務、設備虛擬化服務和權限控制服務；

其中，所述無人艇應用程序用于根據實際業務邏輯需求通過調用虛擬設備接口以完成各類無人艇業務邏輯；

所述載荷控制軟件用于對各個艇上載荷進行控制；

所述航控軟件用于根據實際航行需求對艇的航速和艏向進行精準控制；

所述避障策略算法用于利用載荷獲取的目標障礙信息，利用策略算法重規劃無人艇的航路以實現安全避障；

所述公共信息服務用于支持各類微服務消息訂閱或發布，同時掛載底層設備接口、虛擬設備接口和權限控制接口；

所述權限控制服務用于配置設備訪問的安全規則；

所述設備虛擬化服務用于實現無人艇軟件系統中業務層對于艇上設備的完全解耦，所述設備虛擬化服務包括：虛擬設備、設備管理和設備狀態監控；

其中，所述虛擬設備用于通過提供調用底層設備功能以實現虛擬設備功能；所述設備管理用于提供虛擬設備發現和底層設備注冊，同時用于對設備訪問進行審計；設備訪問審計依靠所述權限控制服務中的安全規則進行訪問審計所述設備虛擬化服務的設備發現過程包括：

設備發現流程由應用程序主動發起，通過發布“設備發現”和訂閱“虛擬接口定義”消息，間接從所述公共信息服務中獲取虛擬設備功能接口，當應用程序根據實際業務需求發出虛擬設備訪問請求到所述公共信息服務，訪問請求通過虛擬設備功能接口完成，具體的，所述設備虛擬化服務將虛擬設備接收到的調用請求解析為對底層設備對應能力的調用，并接收底層設備功能的執行結果；同時，所述設備虛擬化服務將底層設備上報的執行結果反饋給應用程序。

2.根據權利要求1所述的無人艇軟件系統，其特征在于，所述設備虛擬化服務的設備注冊過程包括：

底層設備開機后，由設備接入代理發起設備注冊流程，通過所述公共信息服務發布“設備注冊”消息；

所述設備虛擬化服務接收到“設備注冊”消息之后，根據設備類型加載并創建對應的虛擬設備實例；同時，所述設備虛擬化服務開啟對該設備的狀態監控。

3.根據權利要求1所述的無人艇軟件系統，其特征在于，

所述設備虛擬化服務還負責實現虛擬設備到底層設備功能的映射、檢測底層設備的運行狀態、虛擬設備的映射狀態以及利用所述權限控制服務中配置的安全規則對應用程序的設備訪問進行鑒權和審計。

4.根據權利要求1所述的無人艇軟件系統，其特征在于，所述公共信息服務用于支持各類微服務消息訂閱或發布，同時掛載底層設備接口、虛擬設備接口和權限控制接口，包括：

所述公共信息服務為各底層設備引入獨立的設備接入代理程序，對設備的底層網絡或總線數據報文進行轉換，并以發布模式或訂閱模式將底層設備功能接入所述公共信息服務。

5.根據權利要求4所述的無人艇軟件系統，其特征在于，

所述發布模式包括：發布消息設備節點向所述公共信息服務發布消息，所述公共信息服務為訂閱消息設備節點推送消息。

6.根據權利要求5所述的無人艇軟件系統，其特征在于，

所述訂閱模式包括：訂閱消息設備節點向所述公共信息服務發布訂閱消息，所述公共信息服務為訂閱消息設備節點推送其訂閱的消息。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的無人艇軟件系統，其特征在于，艇上載荷包括：導航雷達、攝像頭、慣導設備、以及光電設備。