基于QNX的飞行仿真系统应用与测试

为了满足某型飞机飞控系统的地面综合试验要求,设计了基于QNX系统飞行仿真硬件平台、软件平台以及相应的开发流程.系统测试结果表明,实时更新数据的时间在2 ms内,满足了系统实时性的要求.该仿真系统成功地应用于驾驶员在环模拟试验中,大大加快了飞机的研发过程.     

智能型四旋翼无人机飞控系统的设计与实现

通过数学建模进行动力学系统分析,设计实现智能型四旋翼无人机飞控系统。构建四旋翼无人机动力学模型并进行理论分析;设计无人机机架,对各组成模块进行测试、分析和实验;实现无人机飞控系统的自主避障和智能飞行;实现旋转机臂,使无人机具有新型的加速机制和变向模式。飞行实验结果表明,该无人机飞控系统取得较好的效果,灵敏性强、稳定性高,总体性能良好。     

四旋翼无人机飞控系统的研究与实现

本文通过数学建模进行动力学系统分析,研究实现了基于硬件和软件的四旋翼无人机飞控系统。首先、构建了四旋翼无人机动力学模型并进行理论分析;其次、设计了无人机机架,对各组成模块进行测试、分析和试验;再次、通过集成软硬件实现了无人机飞控系统并进行飞行测试;最后、实验结果表明,实现的无人机飞控系统取得了较好的飞控效果,具有灵敏性强、稳定性高,总体性能优良等优点。     

基于PXI的飞控襟翼仿真系统的设计与实现

为了真实仿真飞控襟翼系统部件的功能和接口,替代系统真件参与试验,探查飞控襟翼操纵系统的组成结构和工作原理,设计并实现了基于PXI的飞控襟翼仿真系统;根据真件相关资料,建立了完整的襟翼操纵系统闭环控制模型,建设了襟翼硬件仿真测试平台,编制了仿真测试软件;仿真系统硬件采用模块化结构设计,提高了稳定性和可靠性;系统软件基于QNX实时操作系统编制,保证了仿真测试过程中事件响应的实时性;成果在实际工作中成功应用于飞控系统联测,满足了仿真系统的功能需求和技术指标.     

高实时性的无人机飞控软件测试系统设计

机载计算机作为无人机系统的控制核心,在设计过程中对其进行性能监测及功能验证是保证其正常工作的基本途径;运行于机载计算机内的飞控软件已成为无人机飞控系统设计中最重要的因素之一,采用Labview和RTX搭配的建模方式,模拟无人机机载计算机的真实硬件环境,在Windows操作系统下构建一套高实时性的测试系统方案,完成对机载计算机飞控软件的实时监测评估和性能测试;经实际测试,该系统能够实现对无人机飞控软件的实时监测和测试,实时性带来的实时误差不超过1％.     

基于ARM的某型无人机飞控计算机设计

作为无人机飞控系统的核心,飞控计算机通常采用基于嵌入式系统的实现方案;ARM嵌入式处理器及Linux嵌入式操作系统以其一系列优点在飞控计算机中具有广泛的应用前景;研究了基于ARM-Linux的某型无人机飞控计算机的实现方法,给出了系统总体设计方案,着重介绍了硬件电路的设计过程,列出了软件调试流程图,分析了调试结果;实践证明,该实现方法结构简单,功能强大,能够满足系统控制的要求,具有较好的实用性。     

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.     

某无人机机载软件架构研究

无人机的飞控系统日益复杂,机载软件的开发难度增大,如何开发稳健的飞控系统软件成为一个技术难题;面对这个问题,首先针对某型无人机飞控系统的质量属性要求,研究了软件架构技术和机载软件的特点,给出了机载软件架构的一般步骤,设计了此型无人机的机载软件架构,并描述了此架构的分解结构、分层结构和数据流结构;试验表明,此软件架构能很好的指导机载软件的开发,从根本上提高了机载软件的鲁棒性,保证了飞控系统软件的高可靠性和灵活性,达到了设计目的.     

基于PXI总线的飞控设备自动测试系统

飞控设备是重要的机载设备之一,保障着飞行安全和飞行质量。针对某型飞控设备的测试需求,研制了一套基于PXI总线和GPIB总线的自动测试系统。按照测试需求进行硬件系统的集成设计,根据模块化、标准化、规范化的设计思想开发了相应的软件系统,具备一定的通用性和可扩展性。实践表明,该系统满足了飞控设备的自动测试需求,提高了测试的效率和质量。     

基于强化学习算法的智能飞控开发系统

无人机控制器的设计开发是一项复杂的系统工程, 传统的基于代码编程的开发方式存在开发难度大、周期长及错误率高等缺点. 同时, 强化学习智能飞控算法虽在仿真中取得很好的性能, 但在实际中仍缺乏一套完备的开发系统. 本文提出一套基于模型的智能飞控开发系统, 使用模块化编程及自动代码生成技术, 将强化学习算法应用于飞控的嵌入式开发与部署. 该系统可以实现强化学习算法的训练仿真、测试及硬件部署, 旨在提升以强化学习为代表的智能控制算法的部署速度, 同时降低智能飞行控制系统的开发难度.     

无人机仿真训练系统

为了满足无人机地面操纵人员的训练需求,以某新型无人机为应用背景设计并实现了一种“无人机仿真训练系统”,该文介绍了该系统的构成及其在计算机上的实现过程,并提出了运用小波分析的方法对飞行数据进行滤波。该系统集指挥控制、链路通信、飞控模块、任务载荷及视景显示于一体,重现了无人机操纵人员控制该新型无人机的全过程。对于训练操纵人员,该“无人机仿真训练系统”是一种缩短培训周期,减少费用,更为先进的训练方法。该系统的研制成功,对于提高训练无人机操纵人员的效率和扩大新型无人机的广泛应用具有重要意义。     

基于NSGA-Ⅱ的自动调参控制器设计

针对传统全包线控制器设计方法——增益调度法耗时、低效、可移植性差等缺点,提出了基于改进的多目标遗传算法(NS-GA-Ⅱ)的自调参控制器设计方法,以提高控制器设计的效率和控制器的鲁棒性;方法中,以无人机系统输出与参考模型输出的误差为目标函数,频域指标为约束,预先设定调参规律,利用NSGA-Ⅱ算法对自动调参系数进行求解,同时实现了固定设计点控制器参数的优化和全状态控制器参数的拟合;运行一次优化程序就得到了全状态控制器;仿真结果表明:在没有人工调参和增益调度插值的情况下,基于NSGA-Ⅱ算法设计的控制器,控制性能良好,证明了设计方法的有效性。     

基于覆盖与故障注入的飞控软件测试技术研究

无人机飞控软件是典型的实时嵌入式软件系统,其可靠性、安全性测试与评估是军用软件保障工作与无人机技术发展中的重点与难点。针对飞控软件的特点,介绍基于覆盖与故障注入的测试方法．分析其测试与可靠性评估中的关键技术,并简要介绍应用于测试数据分析过程的软件可靠性建模工具MEADEP的构成与建模方法。实践证明对安全关键软件严格的测试与评估可大大降低错误隐藏数,减少不必要的经济损失与灾难性事件发生。     

基于QNX的实时数据采集系统

为满足核聚变装置EAST极向场电源控制系统的实时性要求,设计了基于QNX的实时数据采集系统。与一般的软件触发数据采集方式相比,本文采用的利用QNX系统时钟实现的数据实时采集方式显著减少了对CPU资源的占用。实践表明这种数据采集模式更适用于实时控制应用场合,是可靠而高效的。     

LAMOST总控系统中的进程优先级调度算法的设计与实现

结合国家“九五”重大科学工程项目LAMOST望远镜总控系统研制开发的实践，着重描述了在QNX实时操作系统平台上如何通过设计优先级调度算法来协调完成多个分布式进程的机制。并以此机制为基础，对LAMOST望远镜的环境监控系统和GPS时标系统进行了设计完善。     

基于QNX实时系统的网络传输性能测试

介绍QNX实时操作系统的特性和系统的微内核结构,进一步阐述了Qnet协议和TCP/IP协议,在此基础上,进行TCP/IP协议和Qnet协议下的网络编程,成功实现两种协议下网络性能测试,实验证明QNX系统下,Qnet协议网络传输性能要优于TCP/IP协议.     

一种无人机飞行控制软件自动测试方法

针对机载飞行控制软件测试依赖硬件系统、测试周期长、手动测试方式效率低、重用性差、易出错和维护成本高等问题,研究了全数字仿真环境的关键技术,提出了一种机载飞行控制软件的自动测试方法。该测试方法在全数字仿真环境中进行测试,并对传统的测试数据生成算法进行改进,使用AETG-SA(Automated Expert Test Generator-Simulated Annealing)算法生成测试数据,将测试结果的反馈引入到算法中,动态调整算法参数,获得最优测试集合,提高了测试覆盖率。在全数字仿真环境中执行测试用例,减少了嵌入式软件测试过程中对硬件的依赖,对系统功能测试和故障模拟测试的覆盖更加全面。工程实践表明,基于全数字仿真环境的自动测试方法相较于传统全实物和半实物的测试方法测试充分性提升了4%,测试时间缩短了44%。     

基于QNX硬加速的软控车载全虚拟仪表平台

提出基于QNX硬加速的软控车载全虚拟仪表平台方案,引入快速HMI原型设计和逻辑仿真测试技术,以缩短人机交互界面开发周期;设计软控模式下图形元素实时分层渲染模型,实现庞大信息的动态显示;采用基于OpenGLES2.0的GPU硬加速技术提高图形渲染帧率。实验表明:该方案不仅能实时处理车辆内部模块的大量信息,而且能平滑逼真地动态显示瞬时车况信息。     

以太网现场总线的跨平台网络通信

核聚变装置EAST极向场电源控制系统由三层网络组成:WINDOWS监测层、QNX实时控制层、现场总线执行层。其中现场总线层负责采集大量现场设备的状态并将其传递给实时控制层和监测层。本文描述了以太网现场总线控制器与QNX和WINDOWS不同操作系统之间的一种跨平台网络通信。实践表明基于MODBUSTCP/IP协议,利用SocketAPI建立的套接字使现场总线同时与两种操作系统之间进行通信是完全可行的,而且是高效的。