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《南京航空航天大学》 2011年
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无人机余度飞行控制计算机设计及研究

郑雷  
【摘要】:针对高空长航时无人机飞行控制系统性能与可靠性的需要,设计并实现了一种基于CAN总线的样例余度无人机飞行控制计算机。针对样例飞行控制计算机的结构特征,设计并制定了计算机内部任务调度同步和冗余管理策略,提出了飞行控制计算机数据链路及总线通信方案。 首先根据样例飞行控制计算机硬件结构特点,设计了基于总线节点状态、基于输出表决的故障监测及检测策略,实现了故障条件下的故障定位以及系统重构逻辑,完成了中央处理单元、内部总线和输入输出通道等的余度的管理功能,提高了飞行控制计算机的任务可靠性。 其次,完成了数据输入链路、数据交互链路、数据输出链路等的飞行控制计算机通信数据链路设计;完成了任务同步方案设计,该方案采用基于中值的一致性同步算法,实现系统同步初始化和超出最大异步度后的重同步。 再次,针对基于总线节点状态的监测及故障检测策略,借鉴TTCAN及CANaerospacce协议,研究并设计了飞行控制计算机内部各功能单元之间通信的协议帧、数据帧结构和数据调度方案,制定了总线通信协议。 最后,完成了样例余度飞行控制计算机相关测试试验,以验证设计方案与实现方法的正确性、合理性以及实际可行性。测试结果表明:计算机功能正确,能够有效发现并处理典型故障,具有容错能力,同时其性能指标满足设计要求。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:V249.1

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