飛行控制計(jì)算機(jī)余度管理與總線通信技術(shù)研究.pdf

1、隨著新型高性能無人機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)飛行控制系統(tǒng)的功能與可靠性的要求越來越高。作為飛行控制系統(tǒng)核心的飛行控制計(jì)算機(jī)，通常采用余度的方法來提高任務(wù)可靠性。根據(jù)基于CAN總線的樣例余度飛行控制計(jì)算機(jī)硬件配置特點(diǎn)，研究余度管理和總線通信技術(shù)非常必要。
　　在設(shè)計(jì)與研究過程中需要解決兩個(gè)關(guān)鍵問題：
　　第一，隨著余度資源的增加，必然要進(jìn)行余度管理模塊和CAN總線通信模塊的重新設(shè)計(jì)；
　　第二，CAN總線上數(shù)據(jù)流的增加，必然導(dǎo)致總

2、線負(fù)擔(dān)加重，因此在提高CAN總線使用效率的基礎(chǔ)上，同時(shí)開展FlexRay總線技術(shù)研究工作，為新型飛行控制計(jì)算機(jī)上用FlexRay總線替換CAN總線奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
　　針對(duì)上述問題開展詳細(xì)設(shè)計(jì)工作：首先，余度管理模塊設(shè)計(jì)。完成了計(jì)算機(jī)的任務(wù)同步，確定了余度信號(hào)監(jiān)控表決、故障檢測(cè)與診斷、故障重構(gòu)與恢復(fù)策略。其次，CAN總線通信模塊設(shè)計(jì)。完成了總線通信協(xié)議和數(shù)據(jù)傳輸鏈路的設(shè)計(jì)工作。再次，F(xiàn)lexRay總線通信設(shè)計(jì)。根據(jù)基于CAN的飛行控

3、制計(jì)算機(jī)的特性，確定了FlexRay總線網(wǎng)絡(luò)的通信方案，并根據(jù)飛行控制計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸對(duì)總線的需求設(shè)計(jì)了FlexRay通信協(xié)議。
　　最后，為驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的正確性、關(guān)鍵問題解決方案的可行性與性能，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的測(cè)試實(shí)驗(yàn)：進(jìn)行了樣例余度飛行控制計(jì)算機(jī)余度管理功能驗(yàn)證、半物理仿真飛行實(shí)驗(yàn)和FlexRay總線通信協(xié)議驗(yàn)證。各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案正確合理，功能和性能指標(biāo)滿足飛行控制計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)要求，F(xiàn)lexRay總線通信也能滿足飛