在AUV的发展历史中,AUV海上测试事故频出不断。为了防止AUV在进行实际水下作业时因故障而丢失,要对AUV应用进行监控并排查故障。通过自主式水下航行器机载日志管理系统,可以对不同类型的日志数据消息做日常维护管理[1],方便系统开发人员对AUV的系统调试与对数据的定时维护和更新,从而发现当前AUV存在的问题,提高AUV的可靠性。
log4cplus是C++编写的开源的日志系统[2],前身是java编写的log4j系统,受Apache Software License保护,作者是Tad E.Smith。log4cplus具有线程安全、灵活以及多粒度控制的特点,通过将日志划分优先级使其可以面向程序调试、运行、测试、和维护等全生命周期。你可以选择将日志输出到屏幕、文件、NT event log、甚至是远程服务器;通过指定策略对日志进行定期备份等等[3]。
将log4cplus作AUV软件系统平台日志库,将其移植到MOOS-IvP系统中,并将其应用于水声通信自动上下电应用的日志记录[4]。
水声通信自动上下电应用主要是为了实现AUV在水下进行工作时,当AUV当前工作水深超过某一深度并维持一定时间后,便打开水声通信设备。当深度尚未超过所设水深时,应予以关闭,因为水声通信设备在陆地打开容易因散热而烧毁[5]。
MOOSDB是一个消息转发中心,MOOS-IvP系统中,所有进程均不可与其他进程直接通信,而是需要将通信的数据发送到MOOSDB,由MOOSDB转发到目标进程。这样做的好处是减少了模块之间的耦合,增加了程序的内聚性。如上图所示,在由其他应用采集到当前AUV工作深度并且发送当前AUV工作深度值到MOOSDB,水声通信自动上下电应用订阅该数据,因此MOOSD将会把当前AUV工作深度值发送给水声通信自动上下电应用,水声通信自动上下电应用并根据自身配置的工作最低深度和维持时间,决定水声通信设备上下电开启的时间[6]。
本次实验使用了移植到MOOS中的log4cplus日志系统,将应用配置文件中的值设为最小水深为0.3米,持续时间为5s,即当AUV工作水深超过0.3m且深度维持时间超过5s时,水声通信设备上电,反之不上电。
实验过程在日志中记录如下:
从上面的数据中可以看出,默认设置为下电,即09:11:13:889,CTRL_USBLSwitch=FALSE。在09:13:25:053时刻,Depth is in:0.309668,深度首次超过0.3m,而09:13:30:460时刻,Depthis in:0.500747,这时CTRL_USBLSwitch=TRUE,即水深大于0.3m,持续时间5.407s,故上电。
规定持续时间为5s,经过多次试验,实际4.8s,没有错误打印信息,日志系统可靠性很高。引入了日志打印,使得在复杂情况下,对系统运行的实际状况得到记录,方便了实验人员对系统的调试。
本文介绍了自主式水下航行器机载日志管理系统,重点介绍log4cplus在MOOS-IvP的AUV软件系统的移植与使用,并且通过实验验证log4cplus的可靠性与正确性。通过自主式水下航行器机载日志管理系统的使用,增强了AUV排除问题的手段与安全性。
摘要：AUV机载日志管理系统以log4cplus为基础,并进行修改和优化集成到目标AUV软件系统中以记录AUV中软件应用程序的工作日志数据,以便工作人员进行AUV故障排查时能够根据日志来获取故障信息。
关键词：AUV,日志管理系统,log4cplus
[1] 何世俊.基于Syslog的网络信息日志管理系统[D].上海:华东理工大学,2012.
[2] 徐欣欣,高晓迪,韩王远,俞婷.校园网日志管理系统的设计与实现[J].福建电脑,2017.
[3] 于光华,辛明远,王丽红,夏魁良.基于Hadoop的大数据论坛日志系统的分析与设计[J].齐齐哈尔大学学报(自然科学版),2019,35(05):24-26.
[4] 胡若彤,于树松,侯瑞春,陶冶.基于D-S证据体的异构日志文件融合方法[J].制造业自动化,2019(07):151-156.
[5] 康海燕,王紫豪,于爱民,谭雨轩.基于网络日志的用户行为刻画与预测研究[J].郑州大学学报(理学版),2019,51(03):48-54+60.
[6] 伍军. NetBackup备份日志文件格式研究及其应用[A].天津市电子工业协会.天津市电子工业协会2019年年会论文集[C].天津市电子工业协会:天津市电子工业协会,2019:4.
推荐阅读：
机载天线结构设计研究论文06-04
班级管理日志记录06-29
销售人员工作日志管理06-22
财务管理实习日志07-15
管理人员每日工作日志09-11
实习日志 建筑05-30
实践日志606-06
心情日志随笔06-11
儿童成长日志06-15
帮扶随笔日志06-21
