三余度飞控计算机关键技术研究及工程实现-潘计辉.pdf

三余度飞控计算机关键技术研究及工程实现 本文介绍了三余度飞控计算机关键技术的研究及工程实现，旨在提高小型飞行器飞控计算机的可靠性和容错能力。文章首先介绍了小型飞行器飞控计算机的重要性和挑战，然后对三余度技术的概念和原理进行了详细的介绍。 一、飞控计算机的重要性和挑战 飞控计算机是小型飞行器的核心部件之一，其可靠性设计的优劣直接影响着飞行器的飞行安全。然而，单纯依赖提高元器件及部件的质量和装配工艺质量已很难达到系统要求。因此，需要从飞控计算机的体系结构的设计入手，采用余度技术从根本上提高系统的容错性与残存能力，实现故障软化以便达到消除故障对系统正常工作的影响的目的。 二、三余度技术的概念和原理 三余度技术是容错技术的核心，对飞控计算机进行合理的余度设计是很有必要的。冗余结构可分四种模式：被动冗余结构、主动冗余结构、半主动冗余结构和混合冗余结构。飞控计算机一般采用主动冗余结构。三余度飞控计算机架构模型如图1所示，其中每个通道完全相同，每个通道包括中央处理机（CPU）、输入输出接口（DIO）、模拟量处理模块（AIO）、串口收发模块（SIO）、电源模块（PS）以及其他功能模块。 三、飞控计算机架构设计 飞控计算机架构设计是非常重要的，需要考虑到系统的可靠性、实时性和可扩展性等因素。三余度飞控计算机架构设计需要考虑到三个方面：冗余模式选择、同步算法设计和表决面选取。冗余模式选择是指选择合适的冗余模式，以提高系统的可靠性和容错能力。同步算法设计是指设计合适的同步算法，以确保系统的实时性和可靠性。表决面选取是指选择合适的表决面，以确保系统的可靠性和容错能力。 四、工程实现 三余度飞控计算机的工程实现需要考虑到多个方面，包括硬件电路设计、软件流程设计和仿真验证等。硬件电路设计需要考虑到系统的可靠性和实时性等因素。软件流程设计需要考虑到系统的可靠性和实时性等因素。仿真验证需要考虑到系统的可靠性和实时性等因素。 五、结论 三余度飞控计算机关键技术的研究及工程实现可以有效地提高小型飞行器飞控计算机的可靠性和容错能力。该技术可以应用于小型飞行器的飞控系统，提高飞行器的飞行安全和可靠性。同时，该技术也可以应用于其他领域，例如机器人、自动驾驶等领域。