本文關(guān)鍵詞：基于SCADE的無(wú)人機(jī)飛行控制軟件設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)通常采用手工編程來(lái)實(shí)現(xiàn),開發(fā)成本高、周期長(zhǎng)。隨著航空電子軟件的迅速發(fā)展,對(duì)飛行控制軟件的安全性及其開發(fā)效率的要求越來(lái)越高。為解決傳統(tǒng)方法的不足,尋求一種更有效的控制軟件設(shè)計(jì)方法,本文研究了基于高安全性應(yīng)用開發(fā)環(huán)境(Safety Critical Application Development Environment,簡(jiǎn)稱SCADE)進(jìn)行無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)軟件的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)。 本文在論述SCADE開發(fā)環(huán)境與無(wú)人機(jī)飛行控制軟件開發(fā)技術(shù)的基礎(chǔ)上,詳細(xì)介紹了利用SCADE開發(fā)無(wú)人機(jī)飛行控制軟件的設(shè)計(jì)方案和實(shí)現(xiàn)方法。 論文首先介紹SCADE開發(fā)環(huán)境,對(duì)基于SCADE飛行控制軟件開發(fā)流程與傳統(tǒng)飛行控制軟件開發(fā)流程進(jìn)行分析比較,確定了課題的總體設(shè)計(jì)方案。其次,依據(jù)飛行控制軟件總體需求中各個(gè)功能模塊和設(shè)計(jì)需求,完成了無(wú)人機(jī)控制律模塊、自主導(dǎo)航模塊、外圍設(shè)備模塊的實(shí)現(xiàn)工作,并針對(duì)控制律模塊研究了Simulink與SCADE的橋接,針對(duì)自主導(dǎo)航模塊分析比較Stateflow建模與SCADE建模的優(yōu)缺點(diǎn)。再次,將SCADE自動(dòng)生成的C代碼與手寫飛行控制計(jì)算機(jī)硬件驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行集成,得到飛行控制軟件可執(zhí)行文件;通過改進(jìn)設(shè)計(jì)方法優(yōu)化代碼,并對(duì)代碼進(jìn)行測(cè)試分析。最后,通過半實(shí)物飛行仿真試驗(yàn),驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性,表明SCADE在很大程度上能夠?qū)崿F(xiàn)軟件開發(fā)的自動(dòng)化,節(jié)約開發(fā)時(shí)間。 本文實(shí)現(xiàn)的基于SCADE無(wú)人機(jī)飛行控制軟件開發(fā)滿足某型無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)軟件開發(fā)要求,證明本文所采用的技術(shù)路線和實(shí)現(xiàn)方案是可行且有效的。該方法具有通用性強(qiáng)、靈活性好等優(yōu)點(diǎn),在無(wú)人機(jī)飛行控制軟件開發(fā)中有著較高的應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)人機(jī) 系統(tǒng)建模 軟件設(shè)計(jì) 高安全性 SCADE Matlab 半實(shí)物仿真
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：V249.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-14
• 第一章 緒論14-21
• 1.1 引言14
• 1.2 課題的研究背景14-18
• 1.2.1 傳統(tǒng)軟件開發(fā)方法與缺陷15-16
• 1.2.2 基于SCADE 軟件開發(fā)方法及特點(diǎn)16-18
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀18
• 1.3 課題的研究意義18-19
• 1.4 課題的主要內(nèi)容19-20
• 1.5 本章小結(jié)20-21
• 第二章 無(wú)人機(jī)飛行控制軟件總體框架設(shè)計(jì)21-26
• 2.1 飛行控制系統(tǒng)總體需求分析21
• 2.2 飛行控制軟件總體結(jié)構(gòu)說(shuō)明21-24
• 2.3 基于SCADE 飛行控制軟件總體設(shè)計(jì)流程24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 SCADE 軟件介紹26-31
• 3.1 SCADE 產(chǎn)生背景26-27
• 3.2 SCADE 功能模塊介紹27-28
• 3.3 SCADE 與DO-178B 標(biāo)準(zhǔn)28-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 第四章 基于SCADE 的無(wú)人機(jī)飛行控制軟件開發(fā)31-77
• 4.1 控制律模塊設(shè)計(jì)及研究31-45
• 4.1.1 控制律模塊設(shè)計(jì)方案31-36
• 4.1.2 控制律模塊建模與實(shí)現(xiàn)36-45
• 4.2 自主導(dǎo)航模塊設(shè)計(jì)及研究45-57
• 4.2.1 自主導(dǎo)航模塊設(shè)計(jì)方案46-49
• 4.2.2 自主導(dǎo)航控制過程49-52
• 4.2.3 自主導(dǎo)航模塊的實(shí)現(xiàn)52-57
• 4.3 外圍設(shè)備模塊設(shè)計(jì)及研究57-70
• 4.3.1 外圍設(shè)備模塊需求分析57
• 4.3.2 外圍設(shè)備模塊實(shí)現(xiàn)57-70
• 4.4 無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)數(shù)字仿真驗(yàn)證70-76
• 4.4.1 Matlab 環(huán)境數(shù)字仿真70-74
• 4.4.2 SCADE 環(huán)境數(shù)字仿真74-76
• 4.5 本章小結(jié)76-77
• 第五章 代碼自動(dòng)生成與系統(tǒng)集成77-86
• 5.1 代碼生成機(jī)制77-79
• 5.1.1 SCADE 代碼生成器的特點(diǎn)77
• 5.1.2 SCADE 代碼生成機(jī)制77-79
• 5.2 代碼的集成79-81
• 5.3 代碼的優(yōu)化81-84
• 5.4 代碼測(cè)試與分析84-85
• 5.5 工程中應(yīng)注意的問題85
• 5.6 本章小結(jié)85-86
• 第六章 半實(shí)物仿真驗(yàn)證86-92
• 6.1 半實(shí)物仿真系統(tǒng)平臺(tái)的構(gòu)建86-87
• 6.1.1 半實(shí)物仿真系統(tǒng)平臺(tái)86-87
• 6.2 仿真系統(tǒng)的運(yùn)行與驗(yàn)證87-91
• 6.2.1 仿真試驗(yàn)步驟87-88
• 6.2.2 仿真試驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果88-91
• 6.2.3 工程中遇到的問題及解決方法91
• 6.3 本章小結(jié)91-92
• 第七章 總結(jié)與展望92-94
• 7.1 總結(jié)92
• 7.2 展望92-94
• 參考文獻(xiàn)94-97
• 致謝97-98
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表情況98-99
• 附錄99

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本文編號(hào)：326219