飞控计算机的余度架构及可靠性研究

余度架构设计是解决飞控计算机可靠性问题的有效途径.基于高可靠性飞控计算机系统对可靠性和容错性的特殊要求,提出一种新型三余度飞控计算机的余度架构方案,简要描述飞控计算机冗余设计方法,给出软硬件的总体框架设计,最后利用马尔可夫方法对该方案进行可靠性分析,通过观察故障覆盖率和失效率对飞控计算机整体可靠性的影响,验证了此余度架构方案的可行性.     

民机飞控计算机余度设计及可靠性分析

为了确保飞行控制系统的任务可靠性和安全可靠性,国外先进民机飞行控制计算机均采用余度技术。非相似余度技术采用完全不同的硬件和软件组成余度通道,产生和监控飞行控制信号,可避免多通道余度系统共性故障的产生,达到较高的可靠性。文中针对非相似余度设计技术,深入研究波音和空客飞机飞控计算机的余度技术,分析其飞控系统的可靠性,再根据我国的技术实力和研发能力,提出了我国民机飞控计算机余度设计的一种方案,并且用可靠性理论进行了验证。     

非相似三余度飞控计算机设计和可靠性分析

飞控计算机的可靠性直接影响到飞机的生存能力.为避免飞控计算机产生共性故障,增强飞控计算机系统的安全性和稳定性,研究了非相似三余度飞控计算机系统结构,应用广义随机Petri网建立该系统的故障模型,利用马尔可夫链来计算和分析该系统的可靠性,并与非相似双余度飞控计算机的可靠性进行比较,通过结果分析来验证该研究方案的可行性.     

非相似余度飞控计算机设计及可靠性分析

余度容错技术是随着计算机系统可靠性的需求而产生和发展的。为了避免共性故障的产生,实现飞控计算机系统各性能指标,研究非相似双余度飞控计算机系统结构。应用广义随机Petri网建立该飞控计算机系统的模型,利用马尔可夫链来计算和分析该系统的可靠性,在分析结果的基础上,提出系统研究方案的可实施性。     

小型无人机双余度飞控系统设计

针对小型无人机长航时条件下安全飞行时的可靠性需求,对双余度飞控系统进行了研究。充分利用近年来电子、总线、传感器和软件等领域的技术进步,通过选取具有高可靠双核锁步技术的TI公司的Hercules系列处理器RM57Lx,采用全交叉自检架构,通过选取成熟且可靠的外围传感器,设计并实现了一种主备式热备份双余度飞控系统,分析了所设计的双余度系统的工作方式,计算获取了该系统的基本可靠性。与传统的多余度飞控系统相比,该系统具有体积小、质量轻、结构简单、成本较低的特点。通过地面系统综合试验以及飞行验证,证明了其高可靠的性能。     

基于PC104的三余度飞控计算机同步算法的设计与实现

介绍了基于PC104下的飞控计算机的余度管理软件的同步算法.重点分析了同步算法的硬件连接方法以及软件算法的实现过程.该同步算法提高了系统的可靠性,为余度管理软件的实现提供了基础保障.     

三余度飞控计算机关键技术研究及工程实现

针对小型飞行器飞控计算机可靠性指标要求,介绍了运用余度技术提高其可靠性与容错能力的方法,提出了采用三余度技术保证飞控计算机可靠性的设计方案,通过选择合适的冗余模式,建立了三余度飞控计算机的架构模型,经过详细分析与研究各模块结构,给出了余度策略、同步算法、表决面选取等关键技术工程实现的硬件电路与软件流程,仿真验证与试验结果表明,该方案设计合理,不仅较好地完成了飞控计算机的余度管理任务,而且有效地保证了系统的可靠性与容错能力。     

基于SCADE的无人机三余度飞控系统设计及实现

利用一种嵌入式软件开发的新方法--嵌入式代码自动生成软件SACDE研究了无人机三余度飞控系统的开发.通过与传统三余度飞控系统开发方法进行了对比,说明了使用SCADE开发的无人机三余度飞控系统具有成本低、周期短、安全性高、交互界面友好等优点,并在很大程度上实现了该软件开发的自动化.     

三余度飞控计算机交叉数据链系统设计

工程上采用余度技术是提高系统可靠性和安全性的重要手段,结合工程实践需要介绍了一种新型的三余度交叉数据链的设计思路与方法.首先,描述了系统结构和工作原理,然后,重点讲述了三余度系统在VxWorks环境下,进行通信的设计要点.该软硬件系统能有效地提高安全性和可靠性,并有良好的实时性和实用性的特点.     

基于Petri网的非相似余度飞控计算机可靠性分析

应用混合Petri网建立故障诊断模型,应用广义随机Petri网建立Boe ing 777非相似余度飞控计算机故障行为模型.描述了非相似余度系统的结构以及故障的产生和传播的动态过程,分析了该系统的可靠度和容错度,并有效地消除了瞬态故障对分析系统可靠性的影响.     

小型无人机飞行控制器的硬件设计

以80C196KC单片机和可编程微控制器外围器件PSD813F1为核心设计了小型民用无人机飞行控制器的硬件，对设计中的关键技术进行了研究，系统具有设计精炼，可靠性高，开发性等特点。     

某小型无人机的飞行控制计算机的硬件设计

为了提高无人机的控制性能,针对某小型无人机,提出并实现了以DSP为处理核心的无人机飞行控制计算机的硬件设计方案,详细给出了系统整体方案的设计和具体的硬件选型及接LI设计;介绍了以DSP芯片TMS320LF2407A为主控制器,并在其外围进行了并口方式的A／D、D／A、异步串口通信接口以及存储器的扩展,丰富了系统硬件接口资源,并采用了复杂可编程逻辑控制器（CPLD）实现外围扩展电路的片选、中断控制;该飞行控制计算机具有体积小、自主导航能力强的特点。     

民用无人机飞行控制器可靠性设计

可靠性是无人机飞行控制器首要的性能要求，文章在民用摄像无人机飞行控制器系统设计中采用了避错与容错并重的设计思路。详细介绍了具体的软、硬件可靠性保障措施，提出了机内自检测系统的构成与实现方案，并介绍了故障分析在保障飞机安全时所起的作用。实际应用表明，所采用的设计思路、保障措施和自检测方案能有效提高飞行控制器的可靠性、保障无人飞机的安全。     

分布式冗余管理系统可靠性的设计与实现

该文首先对所研究的分布式冗余服务管理系统进行了描述,分析了该系统的可靠性,然后建立了基于主从备份的分布式管理可靠性模型,对模型的可用性进行了定量分析,最后详细阐述了实现过程中所采用的故障检测技术。     

无人机舵机控制系统的硬件设计与实现

给出了一种基于STM32F103VB微控制器的无人机全数字舵机控制系统硬件实现方案,该方案以STM32F103VB作为主控芯片,无刷直流电机作为该系统的伺服电机,采用三闭环的控制策略,实现了脉宽调制(PWM)控制信号的采样和输出,通过采样PWM信号实现舵机的控制,针对无人机对数据传输实时性的要求,利用CAN总线与上位机通讯,很好地满足了要求;该系统具有成本低廉、安全可靠且实现容易的特点,实现了舵机控制系统的数字化与小型化;经多次试验,证明是安全实用的.     

非线性结构可靠度设计的计算应用分析

研究了非线性结构可靠度优化设计中的模式失效概率及可靠度与可靠度指标。将截止失效概率作为判定主要失效模式的依据,通过介绍FOSM的计算构成,逐步地将功能函数线性化拟合,进一步地引出H-L法、R-F法、吴氏法的基本算法结构。通过给出的实例计算与传统的蒙特卡洛法结果进行比较分析,得出可靠度设计中各算法的优劣。     

基于三模冗余架构的航天器FPGA可靠性设计

为提高航天器FPGA设备的可靠性,提出基于三模冗余架构的航天器FPGA可靠性设计。根据FPGA架构的基础连接原理,设计处理单元、配置单元、射频单元与双闭环电路组织,完成航天器FPGA的拓扑结构研究。在此基础上,连接总线通信串口,按照数据缓存的队列请求,控制总线状态机的既定化状态,完成航天器FPGA结构的传输转换。分别调试关键器件FPGA、复位航天芯片、整星联合三项,实现三模冗余架构的特性分析,完成基于三模冗余架构的航天器FPGA设计。实验检测结果表明,随着设备航行时间的增加,MPPT、SPPT指标的最大数值均占比70%以上,航天器FPGA的高可靠属性得以有效保持。     

软件双冗余容错系统的容错能力和性能分析

双冗余是比较常用的冗余容错设计方法.软件双冗余容错系统通过冗余执行完成相同功能的两个软件副本,并检查它们的结果,根据两者结果是否一致来判断是否出现了错误.建立了软件双冗余容错系统的运行时模型,并引入了软件双冗余容错系统的容错能力的概念.根据该模型分析了单个软件副本的容错能力对软件双冗余容错系统的容错能力和性能的影响.分析结果显示,提高单个软件副本的容错能力不仅能够提高软件双冗余容错系统的容错能力,还能够提高系统的性能.但在极端情况下,双冗余容错系统的容错能力也可能会小于单个软件副本的容错能力.     

导弹故障诊断系统硬件可靠性设计

对某导弹故障诊断系统硬件可靠性设计为三方面,即抗电源、地线干扰以实现电磁兼容性目标;降低热阻、增加散热渠道以实现热设计目标和减振设计以实现抗机械振动性目标,从而实现了军标相应项目严酷度等级对该系统的要求.     

基于ARM的小型无人机飞行控制器设计

飞行控制器是无人机飞行控制系统的核心。采用ARM做为微处理器，结合MEMS传感器设计小型无人机飞行控制器。分析系统的功能和结构,并分为微处理器单元、导航传感器单元和气压传感器单元分别进行详细的功能和结构介绍。此设计符合飞行控制器的性能好、可靠性高、综合化能力强的发展趋势，具有广泛的应用前景。