亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        一種面向中小型無人機的飛控計算機設計與實現(xiàn)

        2020-08-13 16:32:21馬小博杜文亮王博
        數(shù)碼世界 2020年6期

        馬小博 杜文亮 王博

        摘要:針對中小型無人機的應用背景和設備特點,設計實現(xiàn)了一種雙余度的通用型飛控計算機,采用同構(gòu)型雙余度容錯體系架構(gòu),延伸通用化、模塊化的設計思路,軟件方面配置了兩種嵌入式操作系統(tǒng)環(huán)境,在無人機方面具有較好的通用性。

        關(guān)鍵詞:中小型無人機 飛控計算機 雙余度容錯

        引言

        本文結(jié)合中小無人機的應用背景和設備特點,設計了基于雙余度系統(tǒng)的飛控計算機計算平臺,利用商用貨架電子模塊,綜合了更多的功能,可實現(xiàn)一臺計算機對無人機的控制與管理。

        1 飛控計算機系統(tǒng)架構(gòu)

        1.1飛控計算機系統(tǒng)功能

        飛控計算機是飛控系統(tǒng)內(nèi)的核心處理機,其主要功能可劃分為:

        a.系統(tǒng)控制功能:飛控計算機實現(xiàn)對整個飛控系統(tǒng)的監(jiān)測;支持飛控系統(tǒng)周期任務的調(diào)度;飛機飛行模式的選擇;飛控系統(tǒng)故障的處理、記錄、申報;飛控系統(tǒng)的測試與維護功能。

        b.飛行控制與管理功能:穩(wěn)定飛機姿態(tài)角及飛行高度;控制飛機的飛行狀態(tài);控制飛機的回收;飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集與處理。

        c.飛控計算機除了應滿足系統(tǒng)的控制與管理功能外還應具有一定的高可靠性,應采取容錯余度設計。

        1.2飛控計算機整機架構(gòu)

        飛控計算機采用同構(gòu)型雙余度通道容錯結(jié)構(gòu),每個通道的配置按照模塊化設計且可配置,即通過增減模塊的方法可滿足系統(tǒng)組成的要求。主要模塊由主處理器(CPU)模塊、串行通訊接口(SIO)模塊、模擬離散接口(ADIO)模塊、二次供電(PS)模塊、數(shù)據(jù)存儲電子盤、GPS模塊以及連接各模塊組件的母板組成,圖1為飛控計算機的結(jié)構(gòu)圖。

        1.3飛控計算機的安全工作模式

        飛控計算機在無故障的情況下A通道優(yōu)先級高于B通道,控制指令由A通道送出,B通道處于備份狀態(tài),當A通道出現(xiàn)故障被判定通道失效而B通道正常時,B通道替代A通道工作,此時系統(tǒng)轉(zhuǎn)入單機工作方式,系統(tǒng)不再進行同步和CCDL傳輸,詳見表1。

        2 通用模塊化硬件平臺實現(xiàn)

        2.1處理器模塊

        CPU模塊實現(xiàn)控制律計算,余度管理,任務設備管理以及檢測的功能。微處理器采用低功耗PowerPC8245,主頻266MHz,局部總線頻率為33MHz,128Mbytes 64位SDRAM,256Mbytes 64位USER FlashTM存儲器,12Mbytes 8位SYSTEM FlashTM存儲器,64kbytes 8位nvRAM存儲器,4個32位定時器,2路RS232串行調(diào)試接口,1路10M/100M以太網(wǎng)開發(fā)接口,總線頻率為33MHz的PCI總線接口,支持1個PCI設備。

        2.2 ADIO模塊

        ADIO模塊設計實現(xiàn)故障邏輯,同步電路,CCDL電路,具有16路的地/開離散量I/O接口,16路的模擬量I/O接口,12bit精度,±10V電壓范圍,轉(zhuǎn)換時間10us,4路頻率(最大1KHz)輸入接口,電壓范圍±5V。

        模擬量輸入電路實現(xiàn)輸入信號的抗噪濾波、比例調(diào)節(jié)、同步解調(diào)、二階濾波、雙級選通、過壓限幅、A/D轉(zhuǎn)換電路和BIT激勵測試電路,信號轉(zhuǎn)換精度12位;離散量輸入輸出接口為采集、驅(qū)動輸出飛控系統(tǒng)所需的離散量信號提供接口資源。

        2.3 SIO模塊

        SIO模塊采用智能處理的方式,處理器選用TI公司的DSP芯片。串行輸入輸出控制芯片選用TI公司的TL16C554。SIO結(jié)構(gòu)上設計背接電子盤接口,設計有具備PATA接口和IDE轉(zhuǎn)LBE總線接口背接具有USB功能的電子盤模塊,可通過主CPU模塊訪問電子盤,并且將電子盤USB接口通過母板連接至機箱USB口,也可通過外部上位機通過USB訪問電子盤。

        2.4 PS模塊

        電源模塊給計算機內(nèi)部提供數(shù)字+5V、模擬±15V電源,其主要電路有升壓電路,主變換電路,5V輸出處理電路、±15V 輸出處理電路。電源設計符合GJB181A-2003《飛機供電特性》要求,輸入直流電壓額定值為28VDC,輸入直流電壓變化范圍為(18~32)VDC。輸入電源首先通過大電流濾波器,然后進入計算機機箱內(nèi)以用于防止電磁干擾。

        2.5 電子盤與GPS模塊

        無人機的數(shù)據(jù)記錄、GPS等均為無人機的重要設備。該產(chǎn)品的電子盤電子盤選擇商用電子盤,采用SLC NAND FLASH存儲載體,容量4GB,主模塊通過IDE轉(zhuǎn)LBE供CPU模塊訪問,提供USB訪問接口。GPS模塊同為外購貨架產(chǎn)品,選用NovAtel的OEMV-2高精度GPS模塊,實現(xiàn)遙感和位置測量。

        3 飛控計算機軟件配置

        飛控計算機系統(tǒng)軟件是計算機的核心程序,由實時多任務操作系統(tǒng)、標準測試模塊、余度管理支持模塊、設備驅(qū)動程序功能模塊和地面支持系統(tǒng)組成,負責控制管理全機資源,包括CPU、內(nèi)存、中斷源、接口和任務管理等,為增強飛控計算機的通用性,配置有兩種商用嵌入式實時操作系統(tǒng)分別是風河公司的Vxworks和QNX軟件公司的QNX操作系統(tǒng)及其開發(fā)環(huán)境。支持在兩種操作系統(tǒng)下的資源管理、任務調(diào)度、機內(nèi)自測試、余度管理、文件系統(tǒng)等,可拓展應用于航空、汽車、船舶、兵器等多種領(lǐng)域。

        4 小結(jié)

        本項目研制了滿足中小型無人機的飛控計算機,解決了中小無人機采用高可靠容錯計算機面臨的成本瓶頸,實現(xiàn)了中小無人機飛控系統(tǒng)可靠性的提高,突破了在安全關(guān)鍵系統(tǒng)中綜合非安全關(guān)鍵系統(tǒng)電子設備這一關(guān)鍵技術(shù)該型飛控計算機目前通過了電磁兼容,電源供電特性、溫度、振動等惡劣環(huán)境試驗,完成了系統(tǒng)地面試驗和試飛試驗,已在多型中型和小型無人機上應用。

        參考文獻

        [1]李鵬勇,王海.美軍無人機先進機載偵察感知系系統(tǒng),《國防科技工業(yè)》,2018.04.

        [2]Unmanned Aircraft System Roadmap 2005~2030.

        [3]姚一平,李沛瓊.可靠性及余度技術(shù)[M].北京:航空工業(yè)出版社,1985.

        五月色婷婷丁香无码三级| 国产精品香蕉网页在线播放| 淫秽在线中国国产视频| 国产熟女盗摄一区二区警花91| aa片在线观看视频在线播放| 伴郎粗大的内捧猛烈进出视频观看| 亚洲乱在线播放| 日本办公室三级在线观看| 天天爽夜夜爽夜夜爽精品视频| 国精无码欧精品亚洲一区| 伊香蕉大综综综合久久| 亚洲综合偷拍一区二区| 国产极品美女高潮无套| 精品人妻无码一区二区三区蜜桃一| 日韩av在线毛片| 亚洲日本精品一区二区三区| 加勒比色老久久爱综合网| 午夜三级a三级三点| 9久9久女女热精品视频免费观看| 五月综合丁香婷婷久久| 午夜爽爽爽男女免费观看影院| 国模少妇一区二区三区| 国产精品va在线观看一| 日本综合视频一区二区| 久久精品亚洲一区二区三区浴池| 极品尤物高潮潮喷在线视频 | 亚洲最近中文字幕在线| 精品国产一区av天美传媒| 无码精品色午夜| 一本到亚洲av日韩av在线天堂 | 日本少妇比比中文字幕| 男人的天堂一区二av| 乌克兰少妇xxxx做受野外| 一本大道久久a久久综合| 少妇精品偷拍高潮少妇在线观看| 熟妇人妻无码中文字幕老熟妇| 国产av无码专区亚洲av手机麻豆 | 精品国产亚洲级一区二区| 欧美性巨大╳╳╳╳╳高跟鞋 | 天天射综合网天天插天天干| 中文乱码字慕人妻熟女人妻|