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1、2015年6月宇航计测技术Jun.,2015第35卷第3期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementVol.35,No.3文章编号:1000-7202(2015)03-0076-05中图分类号:TP311文献标识码:A基于VxWorks的无人机模拟器设计与实现薛艳峰薛鹏(92419部队,兴城125106)摘要无人机模拟器通过模拟与地面发控设备的电气接口及逻辑关系和无人机空中飞行全过程实现了对无人机的模拟,是一套用于飞行协同训练及地面发控设备检查的地面辅助设备。该设备采用
2、基于CPCI总线结构、VxWorks操作系统的计算机,实现了串口通信、UDP网络通信、图形人机交互界面等功能。关键词无人机VxWorks模拟器CPCI总线网络通信DesignandImplementationofUAV忆sSimulatorbasedonVxWorksXUEYan-fengXUEPeng(92419UnitofPLA,Xingcheng125106)AbstractUAVsimulatorisasetofgroundsupportequipment,usedtoflyingCooperativet
3、rainingandtestingofgroundcontroldevice.ThedeviceachievedbysimulationofelectricalinterfaceandlogicrelationbetweenofUAVandgroundcontroldevice,anditalsocansimulatethewholeprocessofairflightofUAV.Theequipmentadoptstheembeddedcomputer,whichusesCPCIbusstructureandV
4、x-Worksoperatingsystem.IthasthefunctionofserialcommunicationandUDPnetworkcommunication,andofgraphichuman-machineinterface.KeywordsUAVVxWorksSimulatorCPCIbusNetworkcommunication1引言用于某型无人机的地面配合测试和人员操作训练,其软硬件架构保证了设备的可靠、安全使用。VxWorks是美国WindRiverSystem公司推出的一个嵌入式实时操
5、作系统,具有高性能的内核,提供2工作原理了与ANSIC兼容的I/O系统,支持市场上几乎所有的嵌入式CPU,在嵌入式实时操作系统领域占据了无人机模拟器包括设备主体和配套电缆,其对重要之地,其良好的可靠性、卓越的实时性被广泛地外接口主要包括与地面发控设备相连的接口和地面应用在军事、航空、通信、航天等军民领域。测控站相连的接口。本文选用VxWorks嵌入式实时操作系统,实现设备与地面发控设备的电气连接方式与实际无了基于CPCI总线计算机的无人机模拟器。该设备人机与地面发控设备的完全相同,软件接口协议与收稿日期:2014
6、-11-02,修回日期:2014-11-04作者简介:薛艳峰(1976-),男,硕士,工程师,主要研究方向:无人机飞行控制、测试技术。第3期基于VxWorks的无人机模拟器设计与实现·77·实际设备协议也同样一致;与地面测控站采用以太设备主体采用便携式整体密封结构形式的加固网有线通信相连,软件接口协议与无人机相应的测机箱,具备良好的散热能力,机箱插槽具有防误插功控通信协议格式保持一致。设备连接示意图如图1能。箱体前面板上安装电源开关、电源指示灯、状态所示。指示灯和把手,并安装有5寸LCD显示屏用于关键工作参数显示
7、;侧面板上安装军用圆形连接器,作为对外的输入输出接口。CompactPCI是一种开放式工业计算机标准,由PICMG(PCI工业计算机制造商联盟)在PCI电气规图1设备连接示意图范2.1的基础上开发的一套规范,通常简称为CP-CI。CPCI规范是PCI总线技术与欧式卡组装技术无人机模拟器具有模拟无人机对外电气接口、的组合,共定义了两种板卡尺寸:3U(100mm×控制解算的能力,能够按照预先装订的航路模拟无160mm)和6U(233.35mm×160mm)。人机起飞、飞行、回收全过程;可与地面发控系统配近年来,研发C
8、PCI总线板卡的厂家越来越多,合,完成发控流程的模拟训练;可通过有线通信的设备种类也基本满足用户需求,同时也可根据需要方式与地面测控站相连,响应遥控指令,发送遥测进行定制,已成为国内航空领域地面和机载设备广数据。泛被采纳的计算机结构。地面发控设备在无人机发射前,负责完成飞行参数装订和射前检查,对无人机进行供电及供电切4应用软件设计换,控制发动机地面起动,负责助推器点火发射
