飛行控制計算機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系統(tǒng)的發(fā)展，對飛行控制系統(tǒng)的功能與可靠性的要求越來越高。作為飛行控制系統(tǒng)核心的飛行控制計算機，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算機硬件配置特點，研究余度管理和總線通信技術(shù)非常必要。
　　在設(shè)計與研究過程中需要解決兩個關(guān)鍵問題：
　　第一，隨著余度資源的增加，必然要進行余度管理模塊和CAN總線通信模塊的重新設(shè)計；
　　第二，CAN總線上數(shù)據(jù)流的增加，必然導(dǎo)致總

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

3、制計算機的特性，確定了FlexRay總線網(wǎng)絡(luò)的通信方案，并根據(jù)飛行控制計算機內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸對總線的需求設(shè)計了FlexRay通信協(xié)議。
　　最后，為驗證設(shè)計方案的正確性、關(guān)鍵問題解決方案的可行性與性能，設(shè)計了相應(yīng)的測試實驗：進行了樣例余度飛行控制計算機余度管理功能驗證、半物理仿真飛行實驗和FlexRay總線通信協(xié)議驗證。各項實驗結(jié)果表明，系統(tǒng)設(shè)計方案正確合理，功能和性能指標滿足飛行控制計算機的設(shè)計要求，F(xiàn)lexRay總線通信也能滿足飛