高尚文,祖家奎,陶德臣

(南京航空航天大學(xué) 自動化學(xué)院,南京 211106)

在無人機(jī)系統(tǒng)的研制過程中,系統(tǒng)綜合檢測與仿真是兩個重要環(huán)節(jié).無人機(jī)系統(tǒng)主要由飛行控制系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、通信鏈路等組成,系統(tǒng)綜合檢測既包括對各分系統(tǒng)的測試,同時對整機(jī)系統(tǒng)也要進(jìn)行考量.通過測試,可以及時發(fā)現(xiàn)機(jī)載設(shè)備存在的問題,為無人機(jī)正常飛行提供安全保證.仿真將部分機(jī)載設(shè)備接入仿真環(huán)境,通過一系列飛行科目的模擬,可以驗(yàn)證飛行控制律、控制邏輯,數(shù)據(jù)鏈路通信狀態(tài)以及設(shè)備穩(wěn)定性.仿真能夠更真實(shí)的測試無人機(jī)系統(tǒng)的性能,對于提高飛控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效率、降低設(shè)計(jì)過程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險,發(fā)揮著重要作用[1].

在通常的研制過程中,綜合檢測系統(tǒng)與仿真系統(tǒng)往往作為兩個獨(dú)立系統(tǒng),實(shí)際上兩個系統(tǒng)在硬件資源上有很高的重復(fù)性,獨(dú)立開來不僅造成資源的浪費(fèi),使用時也不太方便.本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)充分考慮了綜合檢測和仿真兩大功能需求:重新進(jìn)行硬件資源設(shè)計(jì),通過軟件程序?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)功能,滿足綜合檢測和仿真的要求.

本文首先確定綜合檢測與仿真兩大功能的共性需求,提出系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案.接著從硬件、系統(tǒng)通信協(xié)議和軟件3 個方面詳細(xì)介紹系統(tǒng)的設(shè)計(jì),最后搭建應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行驗(yàn)證.

1 系統(tǒng)研制方案

1.1 技術(shù)需求與指標(biāo)

考慮綜合檢測和仿真的實(shí)際需要,其共性的需求如下[2–4]:

1)系統(tǒng)的軟硬件應(yīng)采用模塊化設(shè)計(jì),盡量減少相互間的耦合性.

2)系統(tǒng)模擬量、開關(guān)量、頻率/脈沖、通信接口等硬件資源應(yīng)足夠豐富,滿足不同類型、不同數(shù)量設(shè)備的測試要求.

3)系統(tǒng)應(yīng)有電源轉(zhuǎn)換模塊,在測試或仿真時向其他設(shè)備供電.

4)系統(tǒng)應(yīng)具備數(shù)據(jù)記錄功能,方便測試或仿真完畢后的數(shù)據(jù)分析.

5)系統(tǒng)在綜合檢測時不能改變被測試系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu);仿真時可以采用外部模型,系統(tǒng)具備網(wǎng)絡(luò)通信能力.

系統(tǒng)對模擬量信號、開關(guān)量信號、頻率/脈沖信號以及通信接口等硬件資源的需求如表1所示.

表1 系統(tǒng)硬件接口資源數(shù)目

1.2 總體方案

綜合檢測與仿真系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示,系統(tǒng)以仿真計(jì)算機(jī)為主體,搭配飛控計(jì)算機(jī)、地面站、仿真控制臺、仿真視景、待測試設(shè)備等[5,6]實(shí)現(xiàn)綜合檢測和仿真兩大主要功能.仿真計(jì)算機(jī)主要是模擬無人機(jī)各個設(shè)備的接口特性,提供無人機(jī)模型,傳遞無人機(jī)飛行狀態(tài)信息.飛控計(jì)算機(jī)作為飛控程序?qū)崿F(xiàn)的硬件載體,對仿真計(jì)算機(jī)傳入的無人機(jī)狀態(tài)信息進(jìn)行解算,同時響應(yīng)地面站的遙控遙測指令,發(fā)出相應(yīng)控制變距控制無人機(jī)姿態(tài).飛控計(jì)算機(jī)與仿真計(jì)算機(jī)之間按照實(shí)際設(shè)備的定義,通過串口連接,進(jìn)行數(shù)據(jù)通信.仿真計(jì)算機(jī)提供無人機(jī)飛行狀態(tài)信息,飛控計(jì)算機(jī)接收解算后反饋控制信息.地面站實(shí)時顯示無人機(jī)飛行狀態(tài)信息,發(fā)送飛行控制指令,完成預(yù)定操縱.也可對飛控機(jī)參數(shù)配置進(jìn)行在線調(diào)整,飛行航線在線設(shè)計(jì).仿真控制臺實(shí)時顯示仿真計(jì)算機(jī)的狀態(tài)信息,控制仿真計(jì)算機(jī)的運(yùn)行狀態(tài).

圖1 系統(tǒng)整體方案圖

針對綜合檢測功能,設(shè)計(jì)了3 個子功能:自檢測、設(shè)備檢測、飛控系統(tǒng)測試.自檢測是指仿真計(jì)算機(jī)自身工作狀態(tài)的測試,系統(tǒng)以仿真計(jì)算機(jī)為主體,工作前需判斷仿真計(jì)算機(jī)工作狀態(tài).設(shè)備檢測指對單個設(shè)備工作狀態(tài)的測試,如舵機(jī)、慣導(dǎo)等設(shè)備的測試.飛控系統(tǒng)測試是指無人機(jī)整體系統(tǒng)的測試,仿真計(jì)算機(jī)與飛控計(jì)算機(jī)連接,通過控制飛控計(jì)算機(jī)對機(jī)載設(shè)備的輸出信號達(dá)到系統(tǒng)綜合檢測的目的.

針對仿真功能,仿真計(jì)算機(jī)內(nèi)部程序模擬出傳感器設(shè)備接口特性、執(zhí)行機(jī)構(gòu).無人機(jī)動力學(xué)模型可由仿真機(jī)內(nèi)部實(shí)時解算模擬或采用外部動力模型,常見的有Xplane 軟件[7,8]、Flightgear 軟件等,這兩款軟件既可作為外部模型進(jìn)行實(shí)時解算,也可作為仿真視景實(shí)時顯示無人機(jī)運(yùn)行狀態(tài).

仿真計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心,采用Power PC 處理器作為硬件平臺,VxWorks 實(shí)時操作系統(tǒng)作為軟件運(yùn)行平臺.Power PC 處理器因其穩(wěn)定性在航空航天領(lǐng)域使用較多,課題組使用該處理器已經(jīng)開發(fā)了飛控計(jì)算機(jī)等設(shè)備,積累了一定經(jīng)驗(yàn).系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),每個功能模塊對應(yīng)一塊板卡,每塊板卡通過機(jī)箱上的導(dǎo)槽插入機(jī)箱內(nèi),通過64 芯連接器插在機(jī)箱內(nèi)背板上的64 芯連接器插座上.這樣設(shè)計(jì)將各個資源模塊按照功能不同劃分到不同的板卡,方便設(shè)備測試和維護(hù),使用更具靈活性,擴(kuò)展性能強(qiáng).

1.3 系統(tǒng)功能

圍繞綜合檢測與仿真的設(shè)計(jì)目標(biāo),系統(tǒng)具備以下功能:

1)單個設(shè)備的檢測以及無人機(jī)整機(jī)系統(tǒng)的綜合檢測.根據(jù)設(shè)備的不同特性輸入不同的信號源激勵,觀察設(shè)備狀態(tài).

2)傳感器及其他設(shè)備接口特性的驗(yàn)證.傳感器等設(shè)備主要通過串口與飛控機(jī)進(jìn)行通信,仿真計(jì)算機(jī)通過模擬通信過程驗(yàn)證接口特性.

3)導(dǎo)航/制導(dǎo)/控制系統(tǒng)的驗(yàn)證.通過一系列飛行科目的模擬,從地面站、仿真視景以及數(shù)據(jù)記錄器的數(shù)據(jù)分析,驗(yàn)證控制效果.

4)數(shù)據(jù)分析功能.在測試或仿真結(jié)束后,對仿真計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)記錄器里的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,對結(jié)果進(jìn)行定量判斷.

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1.1 仿真計(jì)算機(jī)

仿真計(jì)算機(jī)遵循模塊化設(shè)計(jì)的思想,分為6 個模塊:CPU 模塊、頻率測量模塊、模擬信號模塊、開關(guān)量信號模塊、通信模塊、電源模塊.在硬件上,每個模塊單獨(dú)成板,板上設(shè)計(jì)一塊FPGA 或CPLD,掛靠在背板上的LBC 總線上,CPU 可通過操作LBC 總線讀取各模塊采集到的數(shù)據(jù),模塊圖如圖2,實(shí)物圖如圖3.

各模塊具體設(shè)計(jì)和包含資源如下:

1)CPU 模塊:采用Power PC 處理器MPC8309,VxWorks 操作系統(tǒng),包含2 個10-100 MBPS 自適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口,1 個網(wǎng)口用于下載仿真程序,另一個網(wǎng)口用于網(wǎng)絡(luò)通信.CPU 模塊還包括數(shù)據(jù)記錄器,記錄仿真過程數(shù)據(jù);2 路獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)RS232 串行接口,用于同仿真控制臺通信和調(diào)試使用.

2)頻率測量模塊:板上設(shè)計(jì)一塊FPGA,頻率脈沖信號和PWM 輸入信號由光耦芯片隔離并整形輸入到FPGA 內(nèi),FPGA 由CPU 給出命令自動測量,PWM 輸出信號由光耦芯片隔離輸出.此模塊包含12 路PWM輸入,滿足FUTABA 遙控器特性;12 路PWM 輸出,滿足航模舵機(jī)的接口特性;4 路頻率測量,其中2 路輸入、2 路輸出,測量范圍為1 Hz～1 kHz,測量的信號類型包括方波、三角波、正弦波.

圖2 仿真計(jì)算機(jī)硬件模塊圖

圖3 仿真計(jì)算機(jī)實(shí)物圖

3)模擬信號模塊:板上設(shè)計(jì)一塊FPGA,模擬量輸入通道由兩片AD7608 芯片組成,模擬量輸出通道由4 片AD5764 芯片組成.FPGA 根據(jù)CPU 的需求自動采集AD 變換器所有通道的數(shù)據(jù),同時也將CPU 輸入的DA 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)按DA 的數(shù)據(jù)和命令格式輸出.此模塊包含16 通道模擬量輸入輸出,輸入輸出范圍為?10～10 V 或?15～15 V,可通過內(nèi)部跳線設(shè)置.

4)開關(guān)量信號模塊:開關(guān)量輸出信號,使用兩個8 位鎖存器芯片74LS373 產(chǎn)生16 位TTL 輸出數(shù)字信號,再通過光耦芯片隔離驅(qū)動成+27 V/低電平模式或地/開模式.開關(guān)量輸入信號,通過光耦芯片隔離轉(zhuǎn)換成TTL 電平,再由兩片8 位的三態(tài)輸入控制芯片74L-S245輸入到LBC 的數(shù)據(jù)總線.輸入輸出譯碼控制使用一片CPLD 芯片EPM7128,CPLD 掛在背板的LBC 總線上.此模塊包含16 路開關(guān)量輸入輸出,可通過跳線設(shè)置+27 V/低電平模式或地/開模式.

5)通信模塊:包含12 路串口,其中6 路為RS232/RS422,可通過跳線選擇,4 路固定為RS232,2 路固定為RS422/RS485,可通過跳線選擇,還包含4 路CAN總線接口.串口控制器和CAN 控制器都采用FPGA IP 核.由于12 個串口控制器IP 核和4 個CAN 控制器IP 核需要的FPGA 資源較大,這里需選用EP3C25F25-6UBG.

6)電源模塊:輸入電壓范圍為18～36 V,內(nèi)部包含DC-DC 隔離電源模塊將電壓轉(zhuǎn)換供仿真計(jì)算機(jī)內(nèi)部芯片和外部設(shè)備使用.內(nèi)部使用的±15 V 和+5 V 選用10 W 小功率模塊,提供給外部輸出電源選用20 W模塊,可輸出+5 V,+12 V,+27 V 和±15 V 不同大小的電壓.

2.1.2 飛控計(jì)算機(jī)

本系統(tǒng)所采用的機(jī)載飛行控制計(jì)算機(jī)為自行設(shè)計(jì)和研制,如圖4所示.

圖4 飛控計(jì)算機(jī)實(shí)物圖

該型飛行控制計(jì)算機(jī)采用PowerPC 處理器,由CPU 板卡、綜合信號板卡、資源擴(kuò)展板卡三塊板卡組成,包括1 路網(wǎng)絡(luò)通信、12 路串口通信、2 路CAN 通信、8 路模擬量輸入、4 路模擬量輸出、8 路數(shù)字量輸入、12 路數(shù)字量輸出、2 路頻率量輸入,內(nèi)部自帶數(shù)據(jù)記錄器[7].

2.1.3 輔助設(shè)備

除上述仿真計(jì)算機(jī)和飛控機(jī)外,系統(tǒng)硬件還包括兩臺PC 機(jī),兩個MOXA 設(shè)備(USB 轉(zhuǎn)串口供PC 機(jī)使用),串口轉(zhuǎn)接線兩條,基于上述硬件配置可完成系統(tǒng)搭建.

2.2 系統(tǒng)通信協(xié)議

系統(tǒng)通信協(xié)議主要包括兩部分,一是仿真系統(tǒng)與仿真控制臺之間的通信,采用串行通信;二是仿真系統(tǒng)與仿真視景之間的通信,采用網(wǎng)絡(luò)通信(UDP 通信).

2.2.1 仿真控制臺通信協(xié)議

仿真控制臺采用如下通信形式:采用RS232 串行通信;波特率不超過38400 bps、8 位數(shù)據(jù)位、1 位停止位、無校驗(yàn);采用二進(jìn)制碼,多字節(jié)數(shù)據(jù)傳送時,低字節(jié)在前、高字節(jié)在后.上行數(shù)據(jù)定義為仿真控制臺軟件向仿真/測試設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)流;下行數(shù)據(jù)定義為仿真/測試設(shè)備向仿真控制臺軟件發(fā)送的數(shù)據(jù)流.通信數(shù)據(jù)包格式如圖5.

圖5 通信數(shù)據(jù)包格式定義

通信數(shù)據(jù)包由5 部分組成:同步碼、有效數(shù)據(jù)長度、幀識別碼、有效數(shù)據(jù)區(qū)、和校驗(yàn).同步碼2 個字節(jié)(0xEB,0x90),作為數(shù)據(jù)包開始的標(biāo)志;有效數(shù)據(jù)長度為協(xié)議第4 部分有效數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù);幀識別碼用于區(qū)分不同的仿真設(shè)備;有效數(shù)據(jù)包括指令信息和各設(shè)備的狀態(tài)信息;和校驗(yàn)采用8 位和格式校驗(yàn),校驗(yàn)數(shù)據(jù)不包括數(shù)據(jù)包同步頭(0xEB,0x90)的2 個字節(jié),從字節(jié)索引號2 至N+3 數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn),校驗(yàn)結(jié)果的低位在N+4.

2.2.2 仿真視景通信協(xié)議

UDP 網(wǎng)絡(luò)通信采用標(biāo)準(zhǔn)的UDP 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,仿真計(jì)算機(jī)為客戶端,IP 地址:192.168.1.1,端口號:4000.仿真視景為服務(wù)器端,IP 地址:192.168.1.2,端口號:4001.上行數(shù)據(jù)定義為仿真視景向仿真計(jì)算機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)流,下行數(shù)據(jù)定義為仿真計(jì)算機(jī)向仿真視景發(fā)送的數(shù)據(jù)流.UDP 通信的數(shù)據(jù)包格式如圖6所示.

圖6 UDP 通信幀結(jié)構(gòu)

幀同步碼為4 個字節(jié),幀識別碼為1 個字節(jié),作為下行數(shù)據(jù)幀開始發(fā)送的標(biāo)志;幀數(shù)據(jù)區(qū)為固定長度字節(jié)數(shù),幀結(jié)束標(biāo)識碼為1 字節(jié),自行設(shè)定.

2.3 軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.3.1 測試與實(shí)時仿真軟件

測試與實(shí)時仿真軟件在Workbench 平臺下開發(fā),基于VxWork6.9 操作系統(tǒng).VxWorks 是一個運(yùn)行在目標(biāo)機(jī)上的高性能和可剪裁的嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng),具備以下特點(diǎn):(1)多任務(wù);(2)有線程優(yōu)先級;(3)多種中斷級別[9].軟件整體可分為應(yīng)用管理層、測試/仿真執(zhí)行層、設(shè)備驅(qū)動層、硬件設(shè)備層.應(yīng)用管理層負(fù)責(zé)與仿真控制臺進(jìn)行交互,根據(jù)需要調(diào)用測試/仿真執(zhí)行層的各功能模塊.測試/仿真執(zhí)行層負(fù)責(zé)測試及仿真功能的實(shí)現(xiàn),在仿真計(jì)算機(jī)的硬件資源的基礎(chǔ)上編程模擬出各種設(shè)備接口特性,模型的實(shí)時解算等.此部分包括初始化模塊、自檢測及設(shè)備檢測模塊、傳感器仿真模塊、舵機(jī)仿真模塊、發(fā)動機(jī)模型模塊、無人機(jī)模型模塊.設(shè)備驅(qū)動層包括底層硬件的驅(qū)動程序和接口,供測試/仿真執(zhí)行層調(diào)用.硬件設(shè)備層包括各種信號量物理接口,依靠這些接口與其他設(shè)備連接.VxWorks 基于多任務(wù)調(diào)度,每個模塊設(shè)置為一個單獨(dú)任務(wù),由操作系統(tǒng)調(diào)用.各模塊之間除了數(shù)據(jù)交換外互相獨(dú)立、自成體系,降低了程序的耦合性,便于程序調(diào)試和后期維護(hù)、擴(kuò)展和修改,同時也增加了程序的可讀性[10].總體模塊如圖7所示.

2.3.2 仿真控制臺軟件

仿真控制臺主要功能是作為上位機(jī)在檢測或仿真過程中發(fā)送指令,檢測各設(shè)備狀態(tài)信息,其設(shè)計(jì)同樣基于模塊化設(shè)計(jì)的思想,開發(fā)平臺為Qt.總體分為通信處理模塊、指令控制模塊、激勵信號注入模塊、故障注入模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊等五部分,結(jié)構(gòu)圖如圖8所示.

仿真控制臺軟件的主要功能模塊如下:

1)通信處理模塊:仿真控制臺與仿真計(jì)算機(jī)之間采用串行通信,該部分實(shí)現(xiàn)兩者之間信息發(fā)送和接收的建立,并對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解幀,解幀后的數(shù)據(jù)供其他模塊使用.

2)指令控制模塊:該模塊主要作用是通過離散式上傳指令的方式進(jìn)行仿真計(jì)算機(jī)功能的控制,包括運(yùn)行模式的選擇,不同模式下控制指令發(fā)送等.

3)激勵信號注入模塊:在綜合測試模式下,對不同待測設(shè)備施加不同激勵信號,觀察設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),采集設(shè)備回饋信號.

4)故障注入模塊:在仿真模式下,模擬設(shè)備的故障狀態(tài),觀察無人機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)對反應(yīng).故障包括:數(shù)據(jù)鏈路斷開,傳輸數(shù)據(jù)頻率變化、設(shè)備數(shù)據(jù)異常等.

5)數(shù)據(jù)顯示模塊:主要是通過表格、曲線等比較直觀的形式顯示測試或仿真過程中設(shè)備的數(shù)據(jù).

圖7 仿真計(jì)算機(jī)軟件結(jié)構(gòu)

圖8 仿真控制臺軟件結(jié)構(gòu)圖

3 應(yīng)用環(huán)境構(gòu)建與驗(yàn)證

系統(tǒng)包含硬件設(shè)備:仿真計(jì)算機(jī)、飛控計(jì)算機(jī)、待測試設(shè)備.軟件:地面站軟件、仿真控制臺軟件、數(shù)據(jù)解碼與分析軟件.應(yīng)用環(huán)境搭建參照圖1系統(tǒng)整體方案圖即可完成,一臺PC 機(jī)運(yùn)行地面站軟件,通過PC 串口與飛控計(jì)算機(jī)通信.飛控計(jì)算機(jī)與仿真計(jì)算機(jī)之間的通信也通過串口進(jìn)行,設(shè)備的連接需參考實(shí)際定義.另一臺PC 機(jī)運(yùn)行仿真控制臺軟件,同樣通過串口與仿真計(jì)算機(jī)通信,監(jiān)控仿真計(jì)算機(jī)運(yùn)行狀態(tài).仿真控制臺界面如圖9.

3.1 綜合檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證

綜合檢測系統(tǒng)驗(yàn)證方案如下:

1)將仿真計(jì)算機(jī)與飛控系統(tǒng)按相應(yīng)設(shè)備定義連接,使用1 臺PC 機(jī)運(yùn)行仿真控制臺軟件;

2)仿真控制臺選擇“自檢測”模式,首先測試仿真計(jì)算機(jī)工作狀態(tài);

3)仿真控制臺切換至“設(shè)備測試”模式,對單個設(shè)備進(jìn)行檢測;

4)仿真控制臺切換至“飛控檢測”模式,對整體系統(tǒng)進(jìn)行檢測,測試環(huán)境搭建如圖10所示.

圖10 測試環(huán)境圖

如圖11所示為舵機(jī)測試過程中仿真控制臺顯示情況,通過仿真控制臺將舵機(jī)的位置依次設(shè)置為“5”、“6”、“7”、“8”、“9”、“10”、“11”,可以看出反饋值與設(shè)定值相同,舵機(jī)工作狀態(tài)正常.

3.2 仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證

以無人直升機(jī)為例,仿真系統(tǒng)驗(yàn)證方案如下:

1)使用兩臺PC 機(jī),一臺PC 機(jī)運(yùn)行地面站軟件,另一臺PC 機(jī)運(yùn)行仿真視景軟件和仿真控制臺軟件,這里仿真視景軟件選用Xplane 軟件;

2)根據(jù)飛控程序和仿真程序?qū)Ω鱾€設(shè)備的串口定義,飛控計(jì)算機(jī)和仿真計(jì)算機(jī)之間通過串口轉(zhuǎn)接線纜以及轉(zhuǎn)接頭連接;

3)上電運(yùn)行,仿真控制臺發(fā)送“仿真”指令,系統(tǒng)進(jìn)入仿真模式.通過地面站控制無人直升機(jī)從起飛懸停到小機(jī)動飛行來觀察分析仿真效果.仿真實(shí)物搭建如圖12所示.

圖11 測試效果圖

圖12 仿真環(huán)境圖

如圖13所示為地面站設(shè)計(jì)的航線飛行過程,結(jié)果顯示飛行軌跡基本與航線一致.

圖13 地面站飛行效果圖

經(jīng)過測試驗(yàn)證,各軟件以及各仿真設(shè)備運(yùn)行正常,無人機(jī)飛行過程中狀態(tài)信息以及各個仿真設(shè)備信息在地面站和仿真控制臺中實(shí)時顯示,整個仿真系統(tǒng)能很好地完成飛行控制系統(tǒng)的驗(yàn)證工作.

3.3 數(shù)據(jù)分析與處理

根據(jù)仿真計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)記錄器的記錄數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)解轉(zhuǎn)碼、數(shù)據(jù)分析,如圖14和圖15.

圖14 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)碼軟件

圖15 數(shù)據(jù)分析軟件

4 結(jié)論

本文立足于實(shí)際工程需要,設(shè)計(jì)出一套適用于無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)驗(yàn)證和綜合檢測的系統(tǒng).在分析綜合檢測和仿真兩大功能共性需求的基礎(chǔ)上提出以仿真計(jì)算機(jī)為主體的設(shè)計(jì)方案.著重介紹了仿真計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、資源配置,測試/仿真軟件設(shè)計(jì)框架和通信協(xié)議設(shè)計(jì),最后以實(shí)際測試結(jié)果驗(yàn)證系統(tǒng)的合理性.通過最后的仿真結(jié)果可以看出,該系統(tǒng)性能可靠、操作靈活性強(qiáng),具有很好的實(shí)際應(yīng)用價值.