小型無人機飛行控制與管理軟件設計.pdf

1、隨著無人機用途日漸廣泛、功能日趨復雜，飛行環(huán)境充滿了不確定性和多變性，作為其核心的飛行控制與管理軟件對可靠性和實時性提出更為嚴格的要求。傳統(tǒng)的飛行控制與管理軟件設計方案已無法滿足無人機系統(tǒng)日益增長的性能需求，迫切需要引入實時多任務操作系統(tǒng)對飛行控制與管理軟件進行設計與管理。本文以VxWorks操作系統(tǒng)為核心，設計開發(fā)了一套適用于小型無人機的飛行控制與管理軟件，在完成飛行控制和飛行管理功能的基礎上，著眼于軟件的實時性和可靠性設計，提高飛行

2、控制與管理軟件的實時性和健壯性。
　　首先，根據飛行控制與管理軟件的功能需求，結合VxWorks操作系統(tǒng)特點提出軟件的總體設計方案，完成軟件的整體結構設計及功能模塊劃分，解決了VxWorks操作系統(tǒng)移植、設備驅動程序的設計與標準化封裝、驅動注冊等關鍵問題。
　　其次，在綜合考慮飛行控制與管理軟件功能和性能要求的基礎上，設計開發(fā)了傳感器管理、故障管理、導航管理、控制管理、執(zhí)行機構管理等功能模塊，并依據VxWorks多任務運行機

3、制，完成了任務劃分、優(yōu)先級分配和任務間的交互設計。
　　再次，對FlightGear軟件包進行了二次開發(fā)，設計了飛行控制與管理系統(tǒng)與FlightGear的串行通信接口，實現了基于FlightGear內置動力學模型驅動和基于仿真機數據驅動的兩種三維可視化仿真驗證方案。
　　最后，對軟件進行了性能測試，并完成了自主、指令、人工三種飛行模式下的半物理飛行仿真功能驗證，結果表明該飛行控制與管理軟件達到了最初的功能設計要求，具有良好的