本文關(guān)鍵詞：基于PowerPC和x86的混合余度無人機飛控計算機內(nèi)核技術(shù)研究

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【摘要】：近年來,隨著航空和電子技術(shù)的發(fā)展,無人機在性能上取得突飛猛進的進步,隨著無人機飛行任務的日益增多,飛控系統(tǒng)出現(xiàn)故障的頻率隨之提高。飛控計算機是無人機飛控系統(tǒng)的核心部件,其先進性及穩(wěn)定性直接影響著飛控系統(tǒng)的性能,進而影響無人機的飛行安全及任務執(zhí)行能力,目前對可靠性指標要求較高的機型通常采用余度技術(shù)進行設(shè)計。為了避免相似余度結(jié)構(gòu)存在的共態(tài)故障問題以及非相似余度結(jié)構(gòu)存在的隨機故障問題,本文提出了一種基于Power PC和x86兩種處理器的混合三余度飛控計算機內(nèi)核結(jié)構(gòu)。首先,對余度飛控計算機技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及應用進行了廣泛了解,據(jù)此提出混合三余度飛控計算機內(nèi)核原理性架構(gòu),綜合考慮重量、體積、成本等多方面因素,給出了一套具體的設(shè)計方案。其次,結(jié)合無人機飛控計算機的常規(guī)功能需求,通過合理配置硬件結(jié)構(gòu)資源,搭建了基于PC/104總線的余度飛控計算機硬件平臺;根據(jù)余度管理的要求,設(shè)計專用的余度管理板,實現(xiàn)了三機同步、數(shù)據(jù)交叉?zhèn)鬏敿拜敵鲋俨们袚Q等功能;編制了飛控軟件,實現(xiàn)了輸入數(shù)據(jù)采集、控制周期刷新等功能。最后,為驗證設(shè)計方案的合理性和正確性,利用馬爾科夫模型進行了整體可靠性分析,并且制訂了專項測試方案,對邏輯功能進行了大量的測試。測試結(jié)果表明,該方案設(shè)計方法及思路正確,關(guān)鍵技術(shù)問題得到有效解決,混合三余度飛控計算機內(nèi)核各項性能指標能夠滿足無人機的應用需求。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V247.12;V279

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本文編號：1209393