基于PowerPC和x86的混合余度无人机飞控计算机内核技术研究

发布时间：2017-11-21 02:27

  本文关键词：基于PowerPC和x86的混合余度无人机飞控计算机内核技术研究

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【摘要】：近年来,随着航空和电子技术的发展,无人机在性能上取得突飞猛进的进步,随着无人机飞行任务的日益增多,飞控系统出现故障的频率随之提高。飞控计算机是无人机飞控系统的核心部件,其先进性及稳定性直接影响着飞控系统的性能,进而影响无人机的飞行安全及任务执行能力,目前对可靠性指标要求较高的机型通常采用余度技术进行设计。为了避免相似余度结构存在的共态故障问题以及非相似余度结构存在的随机故障问题,本文提出了一种基于Power PC和x86两种处理器的混合三余度飞控计算机内核结构。首先,对余度飞控计算机技术发展现状及应用进行了广泛了解,据此提出混合三余度飞控计算机内核原理性架构,综合考虑重量、体积、成本等多方面因素,给出了一套具体的设计方案。其次,结合无人机飞控计算机的常规功能需求,通过合理配置硬件结构资源,搭建了基于PC/104总线的余度飞控计算机硬件平台;根据余度管理的要求,设计专用的余度管理板,实现了三机同步、数据交叉传输及输出仲裁切换等功能;编制了飞控软件,实现了输入数据采集、控制周期刷新等功能。最后,为验证设计方案的合理性和正确性,利用马尔科夫模型进行了整体可靠性分析,并且制订了专项测试方案,对逻辑功能进行了大量的测试。测试结果表明,该方案设计方法及思路正确,关键技术问题得到有效解决,混合三余度飞控计算机内核各项性能指标能够满足无人机的应用需求。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V247.12;V279

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本文编号：1209393