基于dsp的无人机飞控系统软件模块化设计

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1、压夏查童虿圈万方数据薹鍪竺墨茎釜兰；兰堇二釜兰：婴：■i—i———_—一i一■——————一i■●—●●——■—————■———■———■■■—■■——●—■■——■■●—●—■——●一文章编号：1671—4598(2009)01—0221一03中图分类号：TP311．11文献标识码：A基于DSP的无人机飞控系统软件模块化设计周志久，闰建国(西北工业大学自动化学院，陕西西安710072)摘要：针对某无人机飞行控制系统，设计了基于DSP的机载飞控软件；提出了一种模块化的设计思想，阐明了模块化的设计思路。给出了飞控软件的各部分组成及其

2、实现的功能，最后在此设计基础上给出实例与仿真；结果表明，飞控软件的模块化设计条理清楚，可以全面地对飞控系统进行统筹，改善开发环境。缩短开发周期，对加快无人机研制进度有重要的意义。关键词：DSPl无人机；模块化设计·飞控软件AModularizedSoftwareDesignforUAV’SFlightControlSystemBasedonDSPZhouZhijiu，YanJianguo(DepartmentofAutomaticControl，NorthwesternPolyteehnicalUniversity．Xi’an71

3、0072，China)Abstract：AnairborneflightcontrolsoftwareisdesignedforacertainUAVflightcontrolsystembasedonDSP．Themodularnotionisproposedandadesignschemeusingthemodularnotioniselucidated．Thecomponentsoftheflightcontrolsystemandtheirfuntionsarepresented．Atlast，examplesandsim

4、ulationresultsaregivenonthebasisofthoseeffortsmentionedabove．Simulationresultsindicatethatthemodularizeddesigninflightcontrolsystemisclear．whichimprovesthedevelopmentenvironmentandshortenthedevelopmentcycle．ItisofgreatimportanceforacceleratingthedevelopmentofUAV．Keywo

5、rds：DSP；UAV；modularizeddesignlflightcontrolsoftwareO引言无人机飞行控制系统是一种具有高性能的自主导航、自动飞行控制、任务管理的综合系统，通常由传感器、飞控计算机及其机载软件、执行机构组成[1]。飞控系统通过飞控计算机将传感器和执行机构联成一个整体，共同构成一个闭环系统。飞控计算机通过机载软件处理传感器数据，实现控制律，管理任务设备，实现自主飞行，并完成相应的任务[z]。因此，飞控软件作为飞控系统的核心，就显得尤为重要。本文将基于DSP无人机飞控系统的软件做出详细论述，阐明模块化设

6、计思路，给出飞控软件模块化的设计方案和设计实例及仿真。1模块化设计所谓的模块化设计，简单地说就是程序的编写不是逐条录人计算机语句和指令，而是首先用主程序、子程序、子过程等框架把软件的主要结构和流程描述出来，定义和调试好各个框架之间的输入、输出链接关系，进而得到一系列以功能块为单位的算法描述。模块化的目的是为了降低程序复杂度，使程序设计、调试和维护等操作简单化。模块化设计，要求相对封闭独立性、可重复性、可修改性、统一性等是比较高的，这就要求在开发设计前期要做好详尽的策划，从目录结构、命名规范，到全局和特例的界限划分、后期修改的宽容度

7、估计等，都要有把握。在模块化设计中应注意以下几点问题：收稿日期：2008—08—01；修回日期：2008—09—08。作者简介：周志久(1982一)，男。山东烟台人。硕士研究生，主要从事现代控制理论及应用、飞行器控制等方向的研究。闫建国(1956一)，男．上海人，教授．主要从事计算机控制与智能控制、鲁棒控制、飞行器控制等方向的研究。(1)模块在整个系统中的作用及其更换的可能性和必要性。(2)保持模块在功能及结构方面有一定的独立性和完整性。(3)模块间的接合要素要便于联接与分离。2无人机飞控软件模块化实现2．1飞控软件任务飞控软件的

8、主要任务：一方面飞控CPU在定时中断里读取导航控制指令，采集姿态量、高度空速信息，控制律计算，并向舵机输出PWM信号，完成对无人机的控制；另一方面，将姿态信息及故障监测量通过公共数据存储区与导航模块进行实时数据通信。因此，飞控计算机软件应具有以下3