摘 要：詳細(xì)的分析討論，分布式無人機(jī)飛控系統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng)能夠更好的保障無人機(jī)更加順利安全的飛行，這樣才能更好的促進(jìn)無人機(jī)的整體設(shè)計(jì)方案和軟硬件實(shí)現(xiàn)方法更加優(yōu)化，必須要深入探究故障檢測(cè)的算法，并且要以專家系統(tǒng)的無人機(jī)飛控系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)為基礎(chǔ)進(jìn)行無人機(jī)飛控系統(tǒng)，故障診斷系統(tǒng)的研究工作。本文主要介紹這個(gè)系統(tǒng)的主機(jī)以及從基的設(shè)計(jì)原理通過進(jìn)行進(jìn)一步的模擬驗(yàn)算提高這個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，使其能夠滿足部隊(duì)的需求。

關(guān)鍵詞：分布式;無人機(jī);專家系統(tǒng)

前言：就目前的情況來看，經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分分迅速，現(xiàn)代飛行控制系統(tǒng)也在不斷的發(fā)展，其結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，這就讓無人機(jī)的可靠性和保障性成為專家們非常重視的問題?？刂葡到y(tǒng)能夠指揮和管理整個(gè)無人機(jī)系統(tǒng)，它擔(dān)負(fù)著無人機(jī)的飛行控制和數(shù)據(jù)的管理，能夠保證各個(gè)部件更加協(xié)調(diào)地發(fā)揮作用，促進(jìn)無人機(jī)更加安全的飛行。同時(shí)也能夠使無人機(jī)更加適應(yīng)非常復(fù)雜的飛行環(huán)境。故障診斷技術(shù)能夠幫助無人機(jī)控制系統(tǒng)更加可靠有保障性，所以近些年來越來越受到人們以及專家的關(guān)注。很多新型無人機(jī)故障診斷系統(tǒng)都出現(xiàn)在人們的眼前，但是這些系統(tǒng)都不太能符合現(xiàn)在的診斷需求，尤其就目前的情況來看，現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)非?？焖贉?zhǔn)確的情報(bào)需求，這樣的技術(shù)是不能滿足這項(xiàng)需求的，所以本文主要就一種分布式故障診斷系統(tǒng)來進(jìn)行分析，并且提出一些可行性的建議。

1 分布式無人機(jī)飛控設(shè)備故障診斷系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

整個(gè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)分為三個(gè)層次，第一層是由多個(gè)機(jī)載計(jì)算機(jī)組成的，同時(shí)也有專門的操作系統(tǒng)，專門的系統(tǒng)就可以幫助飛行機(jī)控制系統(tǒng)順利的運(yùn)行。這樣也可以幫助故障更好的診斷出來。而且它能夠完成信息的采集工作數(shù)據(jù)的發(fā)送以及接收等等功能，這對(duì)于分布式無人機(jī)飛控設(shè)備故障診斷系統(tǒng)來講，是基礎(chǔ)性的一層，它能夠更好的幫助無人機(jī)飛控設(shè)備，控制故障診斷系統(tǒng)更加安全的飛行。第二層是總線網(wǎng)絡(luò)，這種總線網(wǎng)絡(luò)主要采用的是網(wǎng)絡(luò)踏鋪的結(jié)構(gòu)，由自制雙絞線成為整個(gè)飛機(jī)的主線，然后再把每一個(gè)重?fù)艚尤脒M(jìn)來，構(gòu)成一個(gè)完整的通信系統(tǒng)，這樣可以使得通信工作更加順利，讓溝通更加方便。第三層是由主機(jī)主攻控臺(tái)來進(jìn)行操作的，并且把它接入總線網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中它可以完成數(shù)據(jù)的接收以及故障檢測(cè)和分析工作，這樣就可以幫助系統(tǒng)更加的穩(wěn)定運(yùn)行。這種故障診斷系統(tǒng)的工作流程是非常明確的，在工作時(shí)非控機(jī)接收主機(jī)的命令進(jìn)行工作，同時(shí)也把接收到的信息進(jìn)行分析再傳送給主機(jī)，使他運(yùn)行的更加安全，這樣就能讓主機(jī)的工作更加穩(wěn)定安全。

2 系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)

這個(gè)通信系統(tǒng)主要是以RS485總線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的，通過使用這個(gè)總線網(wǎng)絡(luò)來讓主機(jī)和被檢測(cè)的從機(jī)之間更好的進(jìn)行通信工作。這種總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是電氣特性的，之所以選擇這一種總線網(wǎng)絡(luò)，是因?yàn)檫@種總線網(wǎng)絡(luò)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)不平衡傳送方式是非常好的，它的傳送距離比較適合本地的通信，但是這種系統(tǒng)是不支持進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的。網(wǎng)絡(luò)通信的硬件是由RS232轉(zhuǎn)換器以及自制的雙交線等硬件組成的。這些硬件良好的組成和串口工作能夠讓每一個(gè)串口的緩沖器達(dá)到數(shù)據(jù)的總線之前，就可以進(jìn)行打包完成避免出現(xiàn)傳輸時(shí)數(shù)據(jù)丟失的情況或者中段的情況出現(xiàn)。

3 數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)現(xiàn)

分布式無人機(jī)飛控設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集是利用單片機(jī)模塊以及數(shù)據(jù)采集卡來進(jìn)行組合工作的。單片機(jī)模塊是由很多個(gè)部件組成，比如單片機(jī)CPU，液晶顯示電路等等，其中單片機(jī)主要采用的是高科技公司的高科技芯片，連接單片機(jī)的液晶顯示電路也采用的是比較高清的顯示器，這樣就可以讓數(shù)據(jù)在傳輸以及觀察時(shí)更加清晰準(zhǔn)確，讓工作更加順利。具體的數(shù)據(jù)采集工作是非常復(fù)雜的，首先由單機(jī)片進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的傳輸，然后通過轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，然后再對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理，再傳輸出電信號(hào)到肌力源當(dāng)中，這樣就可以通過單機(jī)片以及對(duì)機(jī)載傳感器的數(shù)據(jù)采集工作，讓數(shù)據(jù)進(jìn)行接入到總線工作。這個(gè)模塊是能夠?qū)o人機(jī)飛控機(jī)和磁航向傳感器以及油量傳感器等的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的。

4 故障檢測(cè)與診斷模塊實(shí)現(xiàn)

故障在出現(xiàn)之前都會(huì)有一定的征兆，每一個(gè)故障都會(huì)出現(xiàn)征兆，故障是使得現(xiàn)象出現(xiàn)的本質(zhì)，在檢測(cè)故障之前必須把無人機(jī)飛控系統(tǒng)模型的特點(diǎn)進(jìn)行充分細(xì)致的考慮，因?yàn)檫@樣的系統(tǒng)模型是非常容易變化的，而且它一直處在離散的狀態(tài)。要想更好的研究無人機(jī)飛控系統(tǒng)模型，就必須把這種模型的狀態(tài)空間的表達(dá)式進(jìn)行非常明確的分析，其中要做好參量和變量的預(yù)定，然后再進(jìn)行重?fù)魯?shù)據(jù)的選擇，這樣就可以測(cè)算出跳變型征兆以及漂移型征兆，從而更好的檢測(cè)出故障。無人機(jī)飛控設(shè)備故障檢測(cè)算法是非常復(fù)雜的，所以必須科學(xué)的進(jìn)行觀測(cè)系數(shù)的預(yù)算。無人機(jī)飛控設(shè)備故障診斷系統(tǒng)是能夠幫助征兆數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的，并且也可以把故障做好定位，并且定位清楚之后要及時(shí)的進(jìn)行修復(fù)和隔離，這些工作都是基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)來進(jìn)行的，在進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的問題上，采用了非常先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法系統(tǒng)，故障診斷流程非常清晰，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)中的知識(shí)和推理都能夠成為專家系統(tǒng)的核心，這樣就可以幫助故障診斷系統(tǒng)更好的運(yùn)行和工作，從而提供更好的更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)幫助推測(cè)，通過進(jìn)行學(xué)習(xí)歷史數(shù)據(jù)，來根據(jù)以前的經(jīng)驗(yàn)測(cè)算出新的數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確和科學(xué)，這就能夠幫助故障診斷提供一些更加基礎(chǔ)的依據(jù)，獲取到的知識(shí)以及知識(shí)的表示和存儲(chǔ)，都能夠讓無人機(jī)飛控設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)更加完善，同時(shí)也能夠讓這些知識(shí)更加科學(xué)的應(yīng)用這個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。

結(jié)束語：

就目前的情況來看分布式無人機(jī)飛控設(shè)備故障診斷系統(tǒng)發(fā)展是非常好的，而且也非常有發(fā)展前景，在實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中進(jìn)行的仿真試驗(yàn)也非常成功，通過比較結(jié)果來看，這個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行已經(jīng)非常穩(wěn)定了，故障檢測(cè)的速度也在不斷提升。這種方法是非常有效的，這就大大提高了無人機(jī)的可靠程度，以及保障無人機(jī)更加安全的飛行。

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作者簡(jiǎn)介：

王永麗（1989—），男，內(nèi)蒙古人，學(xué)士，工程師，研究方向?yàn)闊o人系統(tǒng)、武器系統(tǒng)總體技術(shù)。

（北京理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院 ，北京 100081）