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《南京航空航天大学》 2011年
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基于μC/OS-Ⅱ的无人机飞行控制软件设计与开发

潘小亮  
【摘要】:随着无人机飞行控制系统功能越来越复杂,无人机飞行控制软件性能要求也越来越高。课题正是在这个研究背景和实际工程项目需求下提出的,本文采用了新思路设计开发无人机飞行控制软件。机载飞行控制软件在飞行控制计算机上开发底层运行环境和功能服务模块,而核心的控制功能模块在等效飞行控制软件中设计开发,控制功能模块设计完成后无需任何移植直接等效到机载飞行控制软件中,最终形成完整的机载飞行控制软件。 首先,在MPC555处理器的飞行控制计算机设计开发了机载飞行控制软件的底层运行环境和功能服务模块。完成了μC/OS-II实时操作系统在MPC555处理器上的移植,开发了飞行控制计算机的Flash读写、实时时钟存储读写驱动、看门狗驱动、模拟量驱动、离散量驱动以及串口通信驱动等。同时在已建立的底层运行环境上,对机载飞行控制软件进行任务划分和优先级分配,详细设计了各个功能服务模块的任务,通过共享数据结构和信号量解决了各个任务之间可靠数据通信。 其次,根据等效飞行控制软件的设计思想在Windows XP平台下利用μC/OS-II实时操作系统设计开发等效飞行控制软件,着重阐述了控制功能模块各个任务设计过程,以及解决了与等效仿真控制台之间的数据通信问题。并在等效仿真环境中对开发设计的控制功能模块进行仿真验证和优化工作。 最后,对已开发完成的机载飞行控制软件进行性能测试,并在半物理实时仿真系统中对所设计的机载飞行控制软件进行全面的仿真验证。实验结果表明了所设计的飞行控制软件结构、逻辑以及控制策略是合理的,也证明了采用等效飞行控制软件设计开发和验证控制功能模块的方法是可行的。
【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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