基于VxWorks的无人机飞行控制系统软件开发

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无人机功能的增加、任务的复杂化以及余度系统的使用等因素导致飞行控制软件开发和维护工作越来越繁重,因此在软件设计中需要采用功能强大的多任务实时操作系统以及合理的数据管理方案。本文基于VxWorks实时操作系统开发出了具有一定数据管理功能的无人机飞行控制软件,软件在满足功能需求的同时,具有良好的实时性、可靠性和可维护性。本文首先针对飞行控制计算机X86目标板进行了VxWorks系统的BSP开发和引导盘的制作,从而成功实现VxWorks系统的移植,并通过网络方式搭建了主机-目标机交叉开发环境。其次,完成了CPU板、D/A板、A/D板、串行通信接口板驱动程序的开发。紧接着进行了上层应用模块的开发工作,根据飞行控制软件需求和VxWorks的一系列多任务机制依次完成了软件任务划分、优先级分配以及各个模块的详细设计。鉴于用全局变量实现模块间数据传递给飞行控制软件可读性、可维护性和可靠性带来的不利影响,本文通过数据通信机制、模块注册注销机制以及数据组织方案的设计实现了软件的数据管理功能。软件开发工作完成之后,本文对系统内核性能、底层驱动、软件功能和性能分别进行了充分的测试,并完成了半实物实时飞行仿真试验,通过各项测试与仿真结果表明该飞行控制软件能够满足无人机飞行控制的需求。
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