基于ARM+CPLD的UAV飞行控制系统设计

根据UAV飞行控制系统的功能任务要求,提出了一种以ARM为控制核心、以CPLD为辅助控制器件的飞行控制方案。描述了飞行控制系统总体设计方案,详细设计了飞控计算机的硬件和软件。为提高飞控系统的运算速度和精度,系统硬件采用ARM+CPLD模块设计,二者通过双口RAM进行数据交换;为满足飞控系统实时性和稳定性的要求,系统移植了μC/OS-Ⅱ实时操作系统,并根据控制功能将应用程序划分为7个任务。最后,为验证系统设计的可行性,将仿真数据和试飞数据进行了对比分析,结果表明系统设计正确、可行。     

基于全数字仿真的飞控嵌入式软件测试方法与实现

文章以全数字仿真测试平台为基础,针对飞控嵌入式软件的典型运行环境,提出了飞控嵌入式软件在动态测试条件下的仿真测试环境构建方法,并以某型号飞控嵌入式软件为被测软件,构建了基于嵌入式CPU模拟器的全数字仿真测试环境,设计并实现了飞控软件外部运行环境的仿真。     

一种微型计算机CPU仿真软件

本文介绍的仿真软件是在IBM-PC286微机上模拟微计算机CPU各指令执行情况和接口关系的仿真系统，具有deBUG功能，文中着重介绍了仿真的设计思想和实现过程。     

基于Matlab的飞艇控制半物理实时仿真系统设计

由于飞艇惯性大,响应时间长,机动性低,为了提高机动性,采用基于LMI线性矩阵不等式的方法设计控制律算法,为了验证飞艇控制律的性能,在Matlab的XPC实时仿真平台基础上,搭建半物理仿真平台,研究了宿主／目标机和飞控计算机及地面操作站之间通过串口和反射光纤组成的反射内存网实现宿主／目标机和飞控计算机及地面操作站之间的信息通讯。系统实时仿真的结果表明,该系统能直观有效地验证各种控制律算法的性能,为飞控算法移植到工程应用中提供了有益的参考。     

无人机双余度MPC5554飞控计算机

为了提高无人机飞控计算机的可靠性,结合工程实践,设计了一种双余度飞行控制计算机系统。该系统在以MPC5554处理器为核心的飞控计算机基础上,加入一套硬件相同且功能相同的飞控计算机并添加少量硬件及软件模块,以较小成本大大提高飞控计算机的可靠性。该方法实施简单、成本低、易移植,较工程化,具有较好的通用性。     

倾转旋翼飞行器飞控软件的多线程实现

倾转旋翼飞行器飞控系统是多任务实时系统,采用多线程飞控系统软件能有效地提高飞控系统的性能。根据飞控系统软件的功能需求将其划分为主控任务、遥控遥测任务和自主导航任务。按照任务间的时序和耦合关系创建5个线程,并设置不同的优先级。采用多线程的软件实现策略,针对不同线程的任务需求,对每个线程进行详细设计,实现任务的并发执行,从而提高系统的实时性能。经测试验证,飞控系统具有较好的实时性,多个任务可以并发执行,基本满足了系统的功能要求。     

基于多次加载方案的嵌入式飞控软件在线升级方法

在以DSP为核心的飞行器控制系统使用和维护过程中,经常需要对其嵌入式软件进行在线升级。通过JTAG接口进行软件升级的方式在飞控组件装机后变得非常不方便。研究了通过串行接口进行飞控软件在线升级的方法,基于DSP多次加载方案和双重校验机制在TMS320C6713B DSP系统上实现了飞控代码远距离、可靠的烧录和自启动,验证了方法的有效性。     

一种基于软件无线电的扩频通信接收机的设计

为了适应信号处理技术数字化、软件化和智能化的发展，提出了一种直接序列扩频接收机的软件无线电方案，并用计算机仿真了系统的性能指标，仿真结果验证了本设计方案的可行性。该接收机采用模块化设计，尽可能使用现有的可编程器件通过软件编程实现各种功能。优点是结构简单，灵活性好，可扩展能力强。     

基于PowerPC和X86的二余度非相似飞控计算机系统设计与实现

为了抑制共模故障和提高飞控计算机系统的可靠性,设计实现了一种二余度非相似的飞控计算机原型系统。首先,给出了该系统的硬件结构和原理,硬件结构包括基于PowerPC和X86处理器构成的主副通道、用于交叉通信的双口RAM、基于FPGA的仲裁模块等部分;其次,系统中的余度控制软件部分主要给出了任务同步和仲裁处理软件模块的软件实现流程图,这是非相似余度的关键问题;最后,在实现实物系统的基础上,开展了一系列的仿真实验,验证了该设计系统的可行性。     

基于SystemView的调频信号的调制解调仿真

调频信号是模拟调制系统中最常用的调制信号,如何高效准确地从调频信号中解调出原来原始信号是当今研究的一个重要课题。根据模拟通信系统中调频信号解调的基本原理得出具体实现方法,并通过使用SystemView软件对其中一种方法进行了仿真验证,仿真结果与理论结果基本吻合。     

基于ARM的无人机飞行仿真系统的设计

无人机飞行仿真系统可以针对无人机的飞行状态进行有效的仿真分析,对于无人机的操控和学习具有重要的意义。以STM32F103嵌入式芯片为核心处理器,并采用模块化的设计思路,开发出一种基于ARM的无人机飞行仿真系统。详细介绍了无人机飞行仿真系统总体设计方案以及系统的硬件设计和软件设计原则和流程,同时,较为详尽地阐述了各模块的功能和作用,较好地完成了系统的设计方案。     

嵌入式飞行控制系统软件平台的设计及验证

为满足微型飞行器飞控系统开发的需要,设计开发了一种基于嵌入式Linux的飞控系统软件平台。介绍了宿主机嵌入式开发环境的搭建过程,进行了机载飞控系统软件平台的搭建,主要包括制作启动引导程序,编译内核,制作根文件系统和设计外围设备驱动;最后进行驱动程序的测试及软件平台的验证。通过对不同接口类型传感器的驱动程序进行测试,验证了软件平台的性能,满足微型飞行器上层飞控软件开发和测试的需要,且具有通用、易维护和易扩展的特点。     

基于VxWorks与RTW Embedded Coder的无人直升机机载飞控软件系统开发

开发高性能可靠的飞控软件是无人直升机控制系统研制的重要核心。结合控制律软件的设计,本文提出一种基于VxWorks嵌入式操作系统和RTW环境的飞控软件开发方案,构建了机载飞控软件总体架构。采用VxWorks多任务调度机制进行任务管理满足飞行控制的实时性要求,应用有限状态机实现无人直升机的行为控制,最后搭建了基于Simulink/RTW Embedded Coder开发测试平台框架并验证了该方案的有效性和可靠性。     

一种基于STM32的航模直升机飞控系统设计

介绍了一种以STM32微控制器为核心,基于多传感器检测和自适应PID算法的航模直升机飞行控制系统的设计方案。在分析了航模直升机的操作系统结构的基础上,建立了航模直升机在悬停和低速飞行时的动力学模型。并在该动力学模型的基础上设计了姿态控制、航向控制。最后通过对仿真数据和试飞数据的对比分析,表明系统设计的正确性和可行性。     

一种基于STM32的航模机飞控系统设计

摘要：介绍了一种以STM32微控制器为核心,基于多传感器检测和自适应PID算法的航模直升机飞行控制系统的设计方案。在分析了航模直升机的操作系统结构的基础上,建立了航模直升机在悬停和低速飞行时的动力学模型。并在该动力学模型的基础上设计了姿态控制、航向控制。最后通过对仿真数据和试飞数据的对比分析,表明系统设计的正确性和可行性。     

基于FlightGear的直升机可视化飞行仿真系统设计

飞行仿真是直升机控制系统研究中必不可少的一个环节.在VC6.0平台下建立了直升机非线性六自由度动力学模型,飞行控制律和飞行指令遥控台,使用串口使三者进行数据传输;同时借助FlightGear模拟器外部数据的输入/输出接口,将飞行仿真数据通过UDP网络传输,驱动FlightGear可视化引擎,实现飞行仿真中天气条件、飞行姿态和地理环境的三维可视化显示.飞行指令遥控台、飞行控制律、直升机动力学模型及视觉仿真软件这四者构成了一个完整的可视化仿真系统,实现对直升机的总体结构和飞行情况直观形象的显示,从飞机的姿态、位置、轨迹变化中发现存在的问题,对控制策略的设计验证和改善提供一定的帮助.     

航空机载软件全数字仿真测试系统的设计与实现

针对航空机载软件测试环境与开发环境冲突、测试环境可控性和通用性差、非干预性测试困难的问题,分析了全物理实装测试环境、半实物仿真测试环境的优缺点,研究了全数字仿真测试技术,设计并实现了一种航空机载软件全数字仿真测试系统。该系统由仿真核心平台、仿真工具组件、协同仿真组件和人机交互组件构成,提供了航空机载处理器、内存、外设等多种可重用库。提出了基于底层虚拟机的动态二进制翻译技术、协同仿真时间同步和数据通信机制等关键技术,实现了航空机载软件全数字高速闭环仿真运行。工程实践证明,该系统能达到降低硬件设备的依耐性、简化测试环境搭建的复杂度、提高测试效率约42%的目的。     

基于三维重建的虚拟现实类鸟飞行系统

随着虚拟现实(virtual reality, VR)技术的飞速发展,各种应用层出不穷。然而目前大多应用仅限于定点的静态全景展示及游览,无法利用VR化不可能为可能的优越性。本文提出了一种融合VR技术与三维重建算法的类鸟飞行交互模拟系统。该系统搭建了结构稳定的硬件控制平台用以改变实际姿态,同时通过软件仿真了虚拟环境中鸟类的飞行,结合硬件驱动及软件模拟实现了深层次的飞行模拟。现有的虚拟环境大多通过人工建模、激光扫描仪或无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)航拍构造,其中建模存在费时费力的缺点,激光扫描仪则无法适应大规模重建,而UAV成本高昂且需专业培训。本文引入了基于图像分簇的PMVS (patch based multi-view stereopesis)算法,只需输入特定场景的图片即可利用计算机自动恢复出三维结构,不仅快速而且可对任意场景重构。使用户在足不出户的情况下即可在世界各地体验飞行,为旅游事业及VR产业提供了一种新的可能。     

面向机载火控雷达软件设计半实物仿真系统

现代机载火控有源相控阵雷达对数据处理的要求越来越高,雷达软件的复杂度越来越大.雷达系统对软件功能验证和算法优化的要求也越来越高,因此针对机载相控阵火控雷达软件研发的需求,建立一套可应用软件系统开发和测试的分布式半实物仿真系统必不可少.文中讨论了该系统的组成和工作流程,提出了一套有效实用的目标、载机运动轨迹仿真模型和雷达回波产生模型.该仿真系统在机载相控阵火控雷达系统软件的开发过程中得到成功验证.