某三余度计算机及其接口模块工作模式设计

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1、第42卷第l期航空计算技术v01．42No．12012年1月AeronauticalComputingTechniqueJan．2012某三余度计算机及其接口模块工作模式设计王国静，成书锋(中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安710068)摘要：对于大型无人机系统来说，三余度电传飞控系统具有最合理的性价比。介绍某大型无人机三余度飞控计算机系统的总体设计和实现方案。系统采用相似三余度容错结构，通过高速交叉通道数据链和同步技术保证不同余度之间控制输出的时间和空问一致性。为增强系统处理能力，采用智能接口模块分担主CPU的工作，智能接口模块具有独立的BI

2、T功能，采用双口存储器实现与处理器模块信息交互，硬件接口支持软件动态可配置。关键词：无人机飞控计算机；智能I／O模块；主从机协同中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1671．654X(2012)01．0113．04DesignofWorkModeforaUAVTMRFlightControlComputeranditsIntelligentModulesWANGGuo-jing，CHENGShu—feng(Xi7anAeronauticsComputingTechniqueResearchInstitute，AVIC，觑’an710068，

3、China)Abstract：Forlarge—scaleUAVsystem，thecostperformanceoftheTMRelectronicflightcontrolsystemisthemostreasonable，Thisarticleintroducesthedesignandrealizationofalarge—scaleUAVsystem，ThesystemadoptssimilitudeTMRstructure，Forthecoherenceoftimeandspacefordifferentchannelstoout—put

4、controlsignals，itusedhighspeedCCDLandsynchronoustechnique，Toimprovetheprocessability，intelligentI／OmodulesareusedtoshareitsmainCPU7swork，IntelligentI／OmoduleshaveindependentBITfunction，anduseDPRAMtoexchangeinformationwit}ltheCPU，TheIntelligentI／Omodulessustainsoftwareconfigured

5、ynamically．Keywords：UAVflightcontrolcomputer；intelligentI／Omodules；principalandsubordinateCPUcooper-ating引言飞行控制系统的安全性直接关系到飞机和飞行员的存亡，其可靠性的指标反映着飞控系统的技术水平⋯。飞控计算机作为飞行控制系统的核心控制处理单元，其可靠性要求是所有航空电子设备中最高的。为提高系统可靠性，现广泛采用冗余的元件或部件去屏蔽已发生故障对系统的影响旧j，它需要增加软硬件开销。31。飞控计算机通过采集飞机运行参数以及各种输入数据，按照指定的

6、控制算法及逻辑产生控制指令，全权限通过执行机构控制飞机的飞行H1。飞控计算机作为未来飞行器内的重要核心部件，其可靠性直接影响到飞行器的生存能力，因此飞控计算机应具有完善的功能、良好的性能和较高的可靠性。基于以上考虑，某飞行器采用三余度飞行控制管理计算机，以满足系统分配的可靠性指标要求、提高任务可靠性；接口板采用智能控制方式，用来分担部分主机输入输出及测试工作，使主机有更多的时间来实现综合管理口。J。本文在介绍某三余度飞行控制管理计算机的系统结构、余度配置的基础上，对智能接口模块智能板的软件进行重点介绍。l系统体系结构某三余度飞行控制管理计算机内包括三

7、个独立通道的数字计算机，以完成系统的任务调度、控制、余度管理、控制率计算、综合管理等主要功能。飞行控制管理计算机的每个通道采集输入信号，通过数据交换电路将采集的数据传输到其他通道，各通道再进行输入信号和数据的表决，将表决值提供给控制律计算，控制收稿日期：201l—09一13基金项目：国家863计划项目资助(2007aa705707)作者简介：王国静(1979一)，女，河南焦作人，工程师，硕士，主要研究方向为计算机容错技术。／·114·航空计算技术第42卷第l期律计算的结果再进行三通道的交叉传输，然后各通道再进行输出控制信号的表决，最后再将表决值输出给

8、伺服控制系统。三个通道功能配置相同内部组成如图1所示，单功能通道内由以下模块构成：1)中央处理器模块(CPU