【摘 要】
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无人机是具有重大战略意义的飞行器,在军民领域得到广泛应用。飞行控制器作为无人机飞行控制系统的核心,是无人机执行飞行控制任务的关键平台,对整个无人机系统的安全性有着重大的影响。近年来由于国内外形势的发展,因此,研制一款完全国产化的飞行控制器硬件平台具有重要的应用价值和现实意义。本课题以大型固定翼无人机为研究对象,针对其飞行控制系统的组成、特点和需求的分析,构建一个完全国产化的飞行控制器硬件平台,制定
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无人机是具有重大战略意义的飞行器,在军民领域得到广泛应用。飞行控制器作为无人机飞行控制系统的核心,是无人机执行飞行控制任务的关键平台,对整个无人机系统的安全性有着重大的影响。近年来由于国内外形势的发展,因此,研制一款完全国产化的飞行控制器硬件平台具有重要的应用价值和现实意义。本课题以大型固定翼无人机为研究对象,针对其飞行控制系统的组成、特点和需求的分析,构建一个完全国产化的飞行控制器硬件平台,制定了基于DSP+FPGA总体方案。硬件上,依据指标进行了关键器件选型、硬件电路设计。主处理器选用国产高性能8核FT-M6678N DSP,外围设计配备了DDR3大容量缓存,NOR Flash程序存储等电路。为增强平台可扩展和升级能力,平台配备了国产高性能FPGA芯片,并完成外围电路设计。采用国产FC光纤协议芯片实现FC-AE-1553协议转换模块,完成外围电路设计以及光发射接口设计。本文设计的国产飞行控制器硬件平台具备较强的数据处理能力,良好的可扩展性,实现了平台高可靠、强实时的数据传输。软件方面对飞行控制器硬件平台的软件进行总体设计,包括数据采集,协议解析,控制率解算接口、执行机构控制几个部分。根据飞控软件对可靠性与实时性要求高的特点,对软件功能进行划分包括平台初始化、消息收发,协议解析,执行机构控制。完成功能函数接口的设计与开发,同时预留控制率解算功能接口,为总体单位提供软件框架,以对该完全国产化的飞行控制器进行应用开发和性能评估。最后搭建硬件平台的测试环境,对飞行控制器平台的软硬件综合性能进行测试,测试结果表明,设计合理,运行稳定,功能和性能满足设计要求。
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