【摘要】：無人飛行器是一個復(fù)雜的系統(tǒng)。由于是無人駕駛,因此對無人機飛控系統(tǒng)的可靠性要求和穩(wěn)定性要求相當(dāng)高。目前飛控軟件的開發(fā)、調(diào)試以及測試驗證工作大多數(shù)都依賴于真實的飛控計算機硬件平臺,并且飛控系統(tǒng)的閉環(huán)驗證也需要特定的硬件臺架才能完成。但是飛控計算機的開發(fā)周期長、復(fù)雜度高、工作量大的特點,使得對于這種帶有軟件的硬件成品,在硬件交付之前,基本上無法進行真實的軟件測試、軟硬件綜合以及系統(tǒng)級的綜合、閉環(huán)試驗。這使得飛控軟件的開發(fā)和調(diào)試會受到飛控計算機硬件開發(fā)時間的制約,飛控軟件的設(shè)計開發(fā)與測試驗證不能同步進行。最終導(dǎo)致飛控系統(tǒng)軟件的開發(fā)效率低和開發(fā)成本高。為了解決上面所提出的問題,避免由于缺少真實硬件而無法進行飛控系統(tǒng)軟件并行開發(fā)和測試的弊端,本文通過Simics虛擬化仿真平臺設(shè)計并實現(xiàn)一款虛擬飛控系統(tǒng)試驗平臺,其功能和架構(gòu)高度模擬一款某型號真實飛控系統(tǒng)平臺,因此課題具有很強的工程實用價值。課題研究的主要工作包括:(1)根據(jù)某型號飛控計算機的體系架構(gòu)完成對虛擬飛控計算機和綜合測試設(shè)備ITF的功能需求分析;(2)根據(jù)真實飛控計算機的功能需求分析完成虛擬飛控計算機總體框架設(shè)計,包括飛控計算機余度管理設(shè)計和CPU單板模型虛擬化建模;(3)實現(xiàn)CPU單板模型虛擬化建模,其中包括MPC755處理器的移植,FLASH和RAM等存儲模型、中斷控制器模型、離散接口模型、定時器模型以及看門狗模型的搭建;(4)根據(jù)飛控計算機外圍設(shè)備的需求,完成總線模型、SIO模型、DIO模型、AIO模型和母板模型的搭建;(5)根據(jù)綜合測試設(shè)備ITF的功能需求完成ITF的設(shè)計與實現(xiàn)。通過以上六個步驟,最終完成虛擬飛控系統(tǒng)試驗平臺的虛擬化建模工作。虛擬飛控系統(tǒng)試驗平臺的最大優(yōu)勢是能夠讓飛控系統(tǒng)軟件開發(fā)人員在普通的PC機上完成飛控軟件的測試和驗證工作。本課題也是通過這個原理來反向測試和驗證虛擬飛控系統(tǒng)試驗平臺的正確性。虛擬飛控系統(tǒng)試驗平臺具有真實硬件平臺不具備的優(yōu)勢,它能夠讓飛控系統(tǒng)軟件的開發(fā)和驗證脫離真實硬件的制約,提高軟件的開發(fā)效率,大大減低軟件開發(fā)成本。此外,平臺虛擬飛控計算機可以在沒有真實硬件的情況下進行飛控系統(tǒng)級的仿真并對只是硬件平臺的設(shè)計和搭建突出詳細(xì)的需求。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V249.1;V216.8

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本文編號：2775264