無人機(jī)非相似余度飛控計算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計與研究.pdf

1、隨著飛控計算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，余度技術(shù)在提高飛控系統(tǒng)可靠性方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用。為了提高無人機(jī)飛控計算機(jī)系統(tǒng)的可靠性，降低系統(tǒng)的設(shè)計成本，本文以某型號無人機(jī)為應(yīng)用背景，基于x86和PowerPC兩種處理器平臺，開展了無人機(jī)非相似雙余度飛控計算機(jī)原型系統(tǒng)的設(shè)計與研究工作。
　　論文首先從系統(tǒng)設(shè)計方案入手，根據(jù)飛控計算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計要求和系統(tǒng)設(shè)計過程中需要考慮的客觀因素，從余度數(shù)目、余度形式和余度結(jié)構(gòu)三方面提出了本文研究的系統(tǒng)設(shè)計方

2、案為非相似雙余度飛控計算機(jī)系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件方案的設(shè)計工作。在非相似雙余度飛控計算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計方案的基礎(chǔ)上，本文利用廣義隨機(jī)Petri網(wǎng)對該設(shè)計方案進(jìn)行可靠性建模，構(gòu)建了該設(shè)計方案的故障模型，進(jìn)行了系統(tǒng)性能分析，論證了方案的可行性。
　　基于飛控計算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計方案，開展了硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩方面的工作。系統(tǒng)硬件方面，選擇基于Vortex86DX處理器的NAC-1911單板機(jī)和基于MPC8309處理器的TWR-MPC8

3、309單板機(jī)作為飛控計算機(jī)系統(tǒng)的主副通道，并重點(diǎn)設(shè)計了主副通道的各種接口電路和基于Altera EP4CE55F23C8N處理器的FPGA子系統(tǒng)。接口電路主要包括數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和離散量接口電路。FPGA子系統(tǒng)包括飛控計算機(jī)系統(tǒng)的雙機(jī)通訊模塊和邏輯切換模塊以及部分外圍設(shè)備的譯碼電路。系統(tǒng)軟件方面，主要包括了系統(tǒng)管理軟件、系統(tǒng)應(yīng)用軟件和余度控制軟件的設(shè)計。
　　最后，基于非相似雙余度飛控計算機(jī)原型系統(tǒng)平臺，進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)試與