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  本文關(guān)鍵詞：雙通道余度飛行控制計(jì)算機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《南京航空航天大學(xué)》 2012年

雙通道余度飛行控制計(jì)算機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究

張志文  

【摘要】：高空長航時無人機(jī)成本高、飛行時間長、執(zhí)行任務(wù)復(fù)雜，因而對系統(tǒng)可靠性和安全性具有更高的要求。飛行控制系統(tǒng)是無人機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，有必要采取措施來提高其安全可靠性，其中使用高可靠性的飛行控制計(jì)算機(jī)是一有效手段。本文基于此需求，在現(xiàn)有研究成果基礎(chǔ)上，展開了雙通道余度飛行控制計(jì)算機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究。 首先，，根據(jù)原樣例余度飛行控制計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，開展了可靠性分析研究與論證，針對原系統(tǒng)結(jié)構(gòu)找到了需改進(jìn)不足之處，進(jìn)而提出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案：對CPU數(shù)量、輸入輸出通道等分別進(jìn)行四重和雙重冗余配置設(shè)計(jì)。其次，根據(jù)系統(tǒng)配置完成了系統(tǒng)余度管理方案與算法設(shè)計(jì)：包括系統(tǒng)故障檢測策略以及故障條件下的系統(tǒng)重構(gòu)邏輯，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)冗余資源的余度管理功能。接下來，借鑒現(xiàn)有CAN總線技術(shù)，完成了系統(tǒng)CAN總線通信方案與協(xié)議設(shè)計(jì)：主要包括總線時間周期劃分和數(shù)據(jù)調(diào)度方案與算法，并對系統(tǒng)總線負(fù)載性能進(jìn)行了分析。最后，針對系統(tǒng)現(xiàn)有CAN總線負(fù)載過重問題，展開了一種性能更加優(yōu)越的新型通信協(xié)議FlexRay總線的研究，主要包括FlexRay總線節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)和節(jié)點(diǎn)通信軟件算法設(shè)計(jì)，并對所設(shè)計(jì)的通信節(jié)點(diǎn)性能進(jìn)行了分析。 為驗(yàn)證以上設(shè)計(jì)方案和算法的正確性和實(shí)現(xiàn)措施的可行性，設(shè)計(jì)了飛行控制計(jì)算機(jī)功能與性能測試方案并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。其中，針對雙通道余度飛行控制計(jì)算機(jī)，搭建了半物理仿真飛行試驗(yàn)平臺，完成了無人機(jī)從自主起飛、空中自主飛行到自主著陸的全過程仿真試驗(yàn)，驗(yàn)證了系統(tǒng)飛行控制、余度管理、故障隔離等功能的正確性與相應(yīng)性能指標(biāo)；另外，針對設(shè)計(jì)的FlexRay總線節(jié)點(diǎn)，模擬飛行控制計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)通信狀態(tài)分別在常溫和-45℃低溫下進(jìn)行了長時間通信測試，驗(yàn)證了FlexRay總線性能，完全滿足新型飛行控制計(jì)算機(jī)要求。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：V249.1
【目錄】：

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7 肖軍;章瑋瑋;楊曉旭;田彬;;基于LXI總線的無人機(jī)參數(shù)測試系統(tǒng)[A];第20屆測控、計(jì)量、儀器儀表學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

8 王磊;肖凱寧;宋琦軍;張學(xué)平;;無人機(jī)遙控系統(tǒng)電磁兼容預(yù)測研究[A];全國電磁兼容學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

9 樊興;黃定超;郭銘;;艦載無人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)研究[A];中國造船工程學(xué)會電子技術(shù)學(xué)術(shù)委員會2006學(xué)術(shù)年會論文集（上冊）[C];2006年

10 解龍龍;王曉平;耿慶波;;無人機(jī)群控系統(tǒng)的地面站設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];中國自動化學(xué)會控制理論專業(yè)委員會D卷[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 洪山;[N];中國航空報;2007年

2 王華;[N];中國航空報;2010年

3 水巖;[N];解放軍報;2011年

4 溫憲;[N];人民日報;2011年

5 本報專稿 郭宣　石江月;[N];世界報;2011年

6 徐泓;[N];中國國土資源報;2011年

7 記者 朱思平　通訊員 王明;[N];中國民航報;2011年

8 邊際;[N];中國航空報;2011年

9 陳巧艷;[N];廣東科技報;2011年

10 郭城 編譯;[N];中國國防報;2011年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王新華;光傳飛行控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

2 王世華;碟型涵道式無人機(jī)總體設(shè)計(jì)及飛行控制系統(tǒng)理論與仿真研究[D];復(fù)旦大學(xué);2011年

3 甄子洋;融合控制方法及其在無人機(jī)飛行控制中的應(yīng)用研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

4 于永軍;高空長航無人機(jī)多信息融合自主導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

5 李猛;基于智能優(yōu)化與RRT算法的無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

6 劉春陽;無人機(jī)隱身技術(shù)若干問題研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

7 胡中華;基于智能優(yōu)化算法的無人機(jī)航跡規(guī)劃若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

8 姚如貴;無人機(jī)系統(tǒng)高速數(shù)據(jù)鏈中Turbo-OFDM技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

9 辛哲奎;基于視覺的小型無人直升機(jī)地面目標(biāo)跟蹤技術(shù)研究[D];南開大學(xué);2010年

10 柳長安;無人機(jī)航路規(guī)劃方法研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2003年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄭雷;無人機(jī)余度飛行控制計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)及研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

2 劉路;無人機(jī)余度飛行控制軟件設(shè)計(jì)與研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

3 周月平;無人機(jī)余度飛行控制軟件的設(shè)計(jì)與研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

4 章勇;基于FlexRay飛行控制計(jì)算機(jī)總線設(shè)計(jì)與研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

5 張?jiān)霭?無人機(jī)容錯飛行控制計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

6 張遵偉;基于實(shí)時高可靠容錯架構(gòu)的通訊協(xié)議研究[D];曲阜師范大學(xué);2012年

7 王向民;無人機(jī)地面綜合檢測系統(tǒng)的研究[D];南京航空航天大學(xué);2003年

8 高振;基于雙DSC的無人機(jī)飛控計(jì)算機(jī)核心系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];南京航空航天大學(xué);2011年

9 張民;集成式無人機(jī)飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D];南京航空航天大學(xué);2003年

10 郝允冉;基于TERN系列板卡的小型化飛控計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)[D];南京航空航天大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：雙通道余度飛行控制計(jì)算機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：146842