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基于SmartFusion的无人机飞行控制系统设计

时间:08-01 来源:互联网 点击:

3 软件设计
由于飞控计算机运行的程序复杂,信息量大,对实时性和稳定性要求高,采用单任务顺序机制的编程方式已不能满足飞控系统的要求,因此飞控软件采用了实时嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ。μC/OS-Ⅱ是专门为计算机的嵌入式应用而设计的实时操作系统,是可裁减的、基于静态优先级的可剥夺型多任务实时内核,具有高度可移植性,特别适合于微处理器和微控制器,其实时性能和内核的健壮性已在大量的实际应用中得到了证实。


飞控系统的应用程序分为初始化模块、数据采集模块、控制解算模块、姿态读取模块、GPS接收模块、遥测发送模块、控制量输出模块。任务与功能模块资源之间的关系如图5所示。飞行控制系统开始运行时,飞控计算机在完成自检后,首先进行惯性导航系统的初始对准及任务诸元装订,接收初始对准装置发送的初始姿态和位置信息,然后等待控制系统的启动命令。飞控系统启动后进行初始化设置,根据任务优先级、调用相应的程序模块完成预定任务,各个任务之间的公共数据采用共享变量的方式进行协同,但需要采取一定的保护措施。

4 结语
基于SmartFusion的无人机飞控系统具有体积小,精度高,运算速度快,可剪裁性的优点,特别是软件上采用μC/OS-Ⅱ实时操作系统,使飞控系统具有实时性的特点。该飞控系统已在某型无人机上得到了应用,飞行验证表明系统设计满足要求。本文设计的飞控系统具有一定的工程应用价值,为飞控系统的设计提供了借鉴。

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