【摘要】：隨著大型無(wú)人機(jī)在國(guó)防建設(shè)、反恐處突等領(lǐng)域發(fā)揮的作用越來(lái)越突出,可以執(zhí)行多任務(wù)的大型無(wú)人機(jī)的需求正在急劇膨脹。適用于高空高速長(zhǎng)航時(shí)的無(wú)人機(jī)型號(hào)也在不斷涌現(xiàn)。但是隨著技術(shù)的發(fā)展,任務(wù)體系正朝著網(wǎng)絡(luò)化、集群化的方向發(fā)展,任務(wù)復(fù)雜度越來(lái)越高,單機(jī)將不再適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的應(yīng)用需求,統(tǒng)一指揮、多機(jī)協(xié)同才是未來(lái)的常用模式。這就要求地面系統(tǒng)能同步指揮多型多架飛機(jī)。因此通用化、一體化成為無(wú)人機(jī)地面測(cè)控站發(fā)展的重點(diǎn)方向,其具體要求是:多目標(biāo)監(jiān)控、組件化/通用化、集成化,能自動(dòng)配置、處理多機(jī)信息并實(shí)現(xiàn)協(xié)同任務(wù)。但由于無(wú)人機(jī)系統(tǒng)在不同階段的顯控操作不同,不同無(wú)人機(jī)系統(tǒng)也存在控制模式的差異,再加上多機(jī)監(jiān)控時(shí)流程高度交叉,要使單個(gè)測(cè)控站同時(shí)實(shí)現(xiàn)多機(jī)監(jiān)控就必須解決通用體系架構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯過(guò)程解耦與功能分配、通用與專用解耦與重構(gòu)等關(guān)鍵問(wèn)題。本文針對(duì)上述問(wèn)題,以解決大型無(wú)人機(jī)多目標(biāo)監(jiān)控和地面系統(tǒng)集成化問(wèn)題為研究目標(biāo),在深入分析測(cè)控站當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對(duì)測(cè)控站通用架構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)過(guò)程邏輯建模、人機(jī)交互、通用模塊實(shí)現(xiàn)等方面進(jìn)行研究,主要內(nèi)容包括::1.研究了基于需求工程的頂層設(shè)計(jì)方法,出了基于需求的建模仿真方法,將系統(tǒng)工程思想融入測(cè)控站系統(tǒng)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了需求與功能的關(guān)聯(lián);分析了多種體系架構(gòu)的優(yōu)劣,出了一種集中分布式體系架構(gòu)的設(shè)計(jì)思路,該架構(gòu)中功能單元獨(dú)立實(shí)現(xiàn),通用非實(shí)時(shí)功能則統(tǒng)一調(diào)度,保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和通用性。2.研究了基于流程的過(guò)程設(shè)計(jì)方法,利用流程在各功能模塊間的運(yùn)轉(zhuǎn)和信息流確定邏輯過(guò)程的運(yùn)行路線,邏輯功能實(shí)現(xiàn)了解耦和重分配,保證了設(shè)計(jì)過(guò)程完整,模塊功能實(shí)現(xiàn)隔離,交互關(guān)系清晰,為專用、通用模塊劃分和部署供了基礎(chǔ)。3.研究了操作員操作程序設(shè)計(jì),出了關(guān)注要點(diǎn)和設(shè)計(jì)原則,并重點(diǎn)設(shè)計(jì)了適用于本題的顯控交互界面。4.將顯控作為通用化模塊分離實(shí)現(xiàn)的突破口,研究并出了基于配表的通用顯控框架設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了二進(jìn)制文件轉(zhuǎn)化、配表轉(zhuǎn)化等新類,實(shí)現(xiàn)了邏輯與顯示分離、軟件代碼復(fù)用,使不同無(wú)人機(jī)的控制組件與通用顯示組件可以自由重構(gòu)。最后通過(guò)上述研究,我們完成了測(cè)控站的設(shè)計(jì)、物理集成和測(cè)試,研究效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
【圖文】：

瀏覽器端-服務(wù)器端”的軟件體系架構(gòu)是現(xiàn)代大型信息系構(gòu)形式，可以根據(jù)需求通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)用構(gòu)件進(jìn)行分布式部在業(yè)務(wù)發(fā)生變化后動(dòng)態(tài)響應(yīng)新需求，快速重新編排各種軟現(xiàn)新的應(yīng)用，系統(tǒng)開(kāi)放性好。但基于“瀏覽器端-服務(wù)器其制約瓶頸存在，一是實(shí)時(shí)性問(wèn)題，當(dāng)無(wú)人機(jī)處于“人時(shí)，其實(shí)時(shí)性要求高，各個(gè)處理環(huán)節(jié)帶來(lái)的時(shí)間開(kāi)銷都；二是可靠性問(wèn)題，“瀏覽器端-服務(wù)器端”架構(gòu)幾乎所器端，若服務(wù)器端出現(xiàn)問(wèn)題，所有的應(yīng)用都會(huì)受影響，可靠性是“瀏覽器端-服務(wù)器端”架構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵[9,10機(jī)測(cè)控站席位布局情況人機(jī)系統(tǒng)使用需求、任務(wù)類型以及用途因素的不同將導(dǎo)界面在一定程度上的不同。席位布置主要包括飛行控制，在主控界面一般采用多屏顯示，包括實(shí)時(shí)視頻圖像、二面等，并根據(jù)任務(wù)需要可配置操作手柄[23]。典型站內(nèi)布置

隨著無(wú)人機(jī)地面測(cè)控站的復(fù)雜度增加，其已經(jīng)發(fā)展為多學(xué)科多專業(yè)高統(tǒng)。如何系統(tǒng)、綜合地考慮系統(tǒng)各組成部分，以及使系統(tǒng)本身在更大能正確地發(fā)揮其能力，成為研制的關(guān)鍵[13]。從產(chǎn)品研制的概念階段即引入行為模型概念，通過(guò)模型化的方式，對(duì)功能分析和架構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行建模，并通過(guò)模型執(zhí)行的方式預(yù)先驗(yàn)證需求確性和完整性，確保系統(tǒng)之間的協(xié)作，以及系統(tǒng)內(nèi)部各組成部分的協(xié)，系統(tǒng)的功能邏輯經(jīng)過(guò)建模及驗(yàn)證后，實(shí)現(xiàn)功能分析閉環(huán)。模型化研制帶來(lái)的最大價(jià)值是減少或避免傳統(tǒng)的“制造-試驗(yàn)-再制造-再，從而在物理實(shí)現(xiàn)之前，就實(shí)現(xiàn)了對(duì)需求、功能、架構(gòu)和性能的精確現(xiàn)了早期驗(yàn)證，能夠減少成本并縮短周期�；谛枨蠊こ痰捻攲釉O(shè)計(jì)將采用基于模型的系統(tǒng)工程方法實(shí)現(xiàn)。在面一復(fù)雜系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)，需要從需求入手，并將需求與后端設(shè)計(jì)進(jìn)行早期邏輯仿真對(duì)功能分配、系統(tǒng)劃分進(jìn)行迭代驗(yàn)證，確定最終的系統(tǒng)組成，，從而確保系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)的正確性和合理性[12，13]。設(shè)計(jì)步驟見(jiàn)圖 2
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：V279

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王朋;;巡天平安歸 空間站再見(jiàn)——神舟十一號(hào)航天員返回搜救紀(jì)實(shí)[J];太空探索;2017年01期

2 張新一;;航天夢(mèng) 中國(guó)夢(mèng)[J];軍事文摘;2017年16期

3 劉嗣勤;王瓊;;機(jī)載測(cè)控站雷達(dá)測(cè)控性能研究[J];電子科學(xué)技術(shù);2017年05期

4 黃榮輝;張欣;李勛;姚森敬;高昌盛;范首東;;多旋翼無(wú)人機(jī)地面測(cè)控站設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];電氣應(yīng)用;2015年S2期

5 ;中國(guó)首次在美盟國(guó)設(shè)太空測(cè)控站[J];決策與信息;2012年02期

6 楊平;;衛(wèi)星和飛船測(cè)控站分布的優(yōu)化模型[J];韶關(guān)學(xué)院學(xué)報(bào);2011年02期

7 張克明;;衛(wèi)星測(cè)控站站點(diǎn)設(shè)置的基本原理分析與探討[J];西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào);2010年01期

8 門濤;張偉;梁禎;錢建國(guó);;衛(wèi)星地面測(cè)控站的防雷技術(shù)[J];空間電子技術(shù);2010年02期

9 朱建國(guó);金躍強(qiáng);;衛(wèi)星測(cè)控站分布的數(shù)學(xué)模型及實(shí)現(xiàn)[J];南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2010年02期

10 唐軍;測(cè)控站S／Φ｜c(diǎn)自動(dòng)裝訂的實(shí)現(xiàn)[J];電訊技術(shù);1996年06期

相關(guān)會(huì)議論文 前6條

1 常亮;張宇寧;姜連祥;李華旺;;微小衛(wèi)星自主故障診斷技術(shù)研究進(jìn)展[A];第一屆中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下）[C];2010年

2 崔平遠(yuǎn);徐瑞;;深空探測(cè)在軌自主管理技術(shù)發(fā)展與關(guān)鍵技術(shù)[A];中國(guó)宇航學(xué)會(huì)深空探測(cè)技術(shù)專業(yè)委員會(huì)第十屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

3 孫寶來(lái);李立群;吳德楊;;高空氣球地面站設(shè)備的研制及改造[A];中國(guó)空間科學(xué)學(xué)會(huì)空間探測(cè)專業(yè)委員會(huì)第十一次學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1998年

4 郭麗紅;李洲;魏晨曦;沈達(dá)正;;歐空局航天測(cè)控系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展[A];第二十四屆全國(guó)空間探測(cè)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要集[C];2011年

5 李黎;周率;李勰;曹建峰;李翠蘭;;電離層對(duì)載人航天活動(dòng)的影響分析[A];S14 空間天氣地基監(jiān)測(cè)與數(shù)值模擬[C];2012年

6 王小強(qiáng);秦順友;;Ka頻段9米測(cè)控站天線增益測(cè)量及誤差分析[A];2009年全國(guó)天線年會(huì)論文集（下）[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 季振東;巴基斯坦1R衛(wèi)星地面測(cè)控站項(xiàng)目簽約[N];中國(guó)航天報(bào);2009年

2 孫海霞;這里一夜無(wú)眠[N];科技日?qǐng)?bào);2005年

3 張耀武邋李華澤 李筱梅;星走太空一線牽[N];解放軍報(bào);2007年

4 馬t煛”頸?xì)J

本文編號(hào)：2676269