基于虛擬技術(shù)的飛控系統(tǒng)試驗平臺設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、無人飛行器是一個復(fù)雜的系統(tǒng)。由于是無人駕駛，因此對無人機飛控系統(tǒng)的可靠性要求和穩(wěn)定性要求相當(dāng)高。目前飛控軟件的開發(fā)、調(diào)試以及測試驗證工作大多數(shù)都依賴于真實的飛控計算機硬件平臺，并且飛控系統(tǒng)的閉環(huán)驗證也需要特定的硬件臺架才能完成。但是飛控計算機的開發(fā)周期長、復(fù)雜度高、工作量大的特點，使得對于這種帶有軟件的硬件成品，在硬件交付之前，基本上無法進行真實的軟件測試、軟硬件綜合以及系統(tǒng)級的綜合、閉環(huán)試驗。這使得飛控軟件的開發(fā)和調(diào)試會受到飛控計算機

2、硬件開發(fā)時間的制約，飛控軟件的設(shè)計開發(fā)與測試驗證不能同步進行。最終導(dǎo)致飛控系統(tǒng)軟件的開發(fā)效率低和開發(fā)成本高。為了解決上面所提出的問題，避免由于缺少真實硬件而無法進行飛控系統(tǒng)軟件并行開發(fā)和測試的弊端，本文通過Simics虛擬化仿真平臺設(shè)計并實現(xiàn)一款虛擬飛控系統(tǒng)試驗平臺，其功能和架構(gòu)高度模擬一款某型號真實飛控系統(tǒng)平臺，因此課題具有很強的工程實用價值。
　　課題研究的主要工作包括：（1）根據(jù)某型號飛控計算機的體系架構(gòu)完成對虛擬飛控計算機

3、和綜合測試設(shè)備ITF的功能需求分析；（2）根據(jù)真實飛控計算機的功能需求分析完成虛擬飛控計算機總體框架設(shè)計，包括飛控計算機余度管理設(shè)計和CPU單板模型虛擬化建模；（3）實現(xiàn)CPU單板模型虛擬化建模，其中包括MPC755處理器的移植，F(xiàn)LASH和RAM等存儲模型、中斷控制器模型、離散接口模型、定時器模型以及看門狗模型的搭建；（4）根據(jù)飛控計算機外圍設(shè)備的需求，完成總線模型、SIO模型、DIO模型、AIO模型和母板模型的搭建；（5）根據(jù)綜合測

4、試設(shè)備ITF的功能需求完成ITF的設(shè)計與實現(xiàn)。通過以上六個步驟，最終完成虛擬飛控系統(tǒng)試驗平臺的虛擬化建模工作。虛擬飛控系統(tǒng)試驗平臺的最大優(yōu)勢是能夠讓飛控系統(tǒng)軟件開發(fā)人員在普通的PC機上完成飛控軟件的測試和驗證工作。本課題也是通過這個原理來反向測試和驗證虛擬飛控系統(tǒng)試驗平臺的正確性。
　　虛擬飛控系統(tǒng)試驗平臺具有真實硬件平臺不具備的優(yōu)勢，它能夠讓飛控系統(tǒng)軟件的開發(fā)和驗證脫離真實硬件的制約，提高軟件的開發(fā)效率，大大減低軟件開發(fā)成本。此