文档介绍：硕士学位论文题目:三金廑玉控让篡扭丕统这鲑趁婴窥墨遮进控益』理迨量控剑王猩作竖鳇学科专业:住二零零六年三月西北工业大学者:指导教师:王分类号:谎芯可
摘要随着高空长航时无人机町靠性技术的发展,研究出一种在飞机受到非致命性损伤和故障情况下仍能使飞机可靠飞行的高生存力飞行控制系统,对高空长航时飞机顺利完成任务是十分必要的。本文主要利用三余度飞控计算机原理样机仿真机对三余度飞控计算机系统软件进行了研究和设计。本文首先根据余度技术思想,对三余度飞控计算机系统的容错方案进行了比较和验证,并给出了三余度飞控计算机系统的总体框架构成,包括了软硬件组成、外部接口关系和软件运行的实时操作系统然后就本文的重点:三余度飞控计算机系统软件展开了具体的研究和设计,对三余度飞控计算机的三机同步技术、三机交叉通讯和三机输入输出比较监控技术进行了详细的方案设计,并给出了具体的软件开发流程。同时也完成了三余度飞控系统软件的前期工作僮飨低诚碌亩嘀諭/蹇ǖ那发,并给出了多串口卡的具体的应用过程。最后对三余度地而样式飞控计算机进行了无故障和多种故障下的半物理仿真实验,仿真结果表明三余度飞控计算机系统软件的合理、丁泛涂煽浚关键词:无人机,三余度,飞控计算机,系统软件,半物理仿真了设计要求。
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第一章综述本文研究背景无人驾驶飞机韵录虺莆奕嘶是一种无人驾驶,可重复使用的航空器的简称。它的早期使用可以追溯到第一次世界大战,但直兰臀迨甏奕嘶才’得到真正的发展。它以无需担一嗽鄙送觯土难兄凭眩奖愕男阅芴岣撸起落方式多样以及突出的使用效果等优点越来越受到各个国家的重视。随着无人机相关技术的发展,无人机在军事和民用领域都有广泛的应用前景。在军事方面,无人机可作为空中侦察和武器平台,通过携带不同的设备和装备来执行侦察,空战,对地攻击,电子干扰,目标定位,效果评估等任务。在民用方面,无人机可用于进行地图测绘,空中通讯,人工降雨,气象探测,森林调查,大气和海洋取样研究等。近年来,随着各种航空和电子技术的发展,使无人机在性能上得到突飞猛进的发展。随着无人机飞行功能的日益增多,任务要求越来越复杂,使飞行控制系统变的越来越复杂,从而出现故障频率将越来越高。在现代战争中⋯,对飞机的长航时要求越来越高。在伊拉克战争中,美国的远程轰炸机,从本土出发经过空中加油到伊拉克去执行任务。同样,无人机也要求长时间航行,进行远距离执行相应的任务,要求无人机的续航能力不断提高,比如美国的“环球鹰”无人机置暗俣雹,它是一种适用于在低等至中等威胁环境下执行侦察任务的远程长航时无人机。该无人机空机重吨,机载燃料超过郑祝碚祝艨帐奔∈,能在蛎追尚懈叨戎缫拐觳臁8贸ず绞蔽奕嘶ǔ晌兰统趺谰远程无人机的中坚。又如美国的“捕食者”无人机,前额突出的“捕食者”中空续航无人机在未来相当一段时间内仍是美军远程无人机,主要用于前线部队,为陆军旅和陆战队特遣部队提供电子光学和红外情报。年眨揽站翼展约米,最大升限米,作战半径ɡ铮畛ば绞奔湮∈保空重公斤。机上载有综合孔径雷达、电子光学和红外传感器,能从简易机场或舰船甲板上起飞,不需要降落伞或拦阻索。这种飞机在波黑参加过作战,飞行记录为任务小时,证明了其作战的价值和能力。飞行控制系统是无人机驻内利斯空军基地第侦察机中队装备了首批“捕食者”无人机。它长约祝的核心,而飞控计算机是飞行控制系统的核心部件。它由自主处理器,输入/输西北上业人学硕士学位论文
课题的来源出部分,模拟电子及电源部件等组成,实际上是一种前后置接口加数字处理机的数模混合系统的构型。飞控计算机具有可靠性要求高,软件工作量大等技术特点。机可靠性已经很高了,不用考虑其失效性,但若飞控计算机一旦发生故障,那么极有可能发生坠机事件,造成很大损失。国内研究有人机的可靠性的比较多,比如我国橹せ值绱ǚ尚锌刂葡低常扇×怂挠喽鹊奶逑到峁梗蟠筇高飞行控制系统的可靠性,而我国在无人机的可靠性方面的研究相对比较少,技术方面也比较滞后。为缩小与世界水平的差距,本文主要对利用三余度热备份技术对三余度飞控计算机系统软件进行了研究设计,为提高飞控计算机可靠性提供了一种途径。高空长航时无人机主要执行战略侦察监视任务,也可用于空中预警、通讯中继、电子干扰、拦截战区弹道导弹等。目前国际上先进的高空长航时无人机的续航时间长、飞行高度高、作战半径大、装备精良、功能先进,全过程自主飞行,采用数字计算机控制系统。由于高空长航时飞机飞行高度高,续航时间长,执行任务期间飞行控制系统出现故障的概率大大增加;如飞行控制计算机故障、舵机故障、舵面损伤、机载传感器故障等。另一方面,对于空军力量强大的对手而言,目前现役的主战飞机的最大飞行高度均在滓陨如法国的幻影、幻影;俄国的米动性能,一旦被发现,对无人机构成极大威胁;防空