无人机余度飞行控制系统研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第14-20页 |
| 1.1 研究背景 | 第14-15页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第15-18页 |
| 1.2.1 余度飞控计算机技术 | 第15-16页 |
| 1.2.2 传感器冗余技术 | 第16-18页 |
| 1.3 研究需要解决的问题 | 第18页 |
| 1.4 本文结构安排 | 第18-20页 |
| 第二章 余度飞控系统方案设计 | 第20-37页 |
| 2.1 典型无人机飞行控制系统 | 第20-21页 |
| 2.2 余度飞控系统架构设计 | 第21-30页 |
| 2.2.1 典型航电架构方案 | 第21-29页 |
| 2.2.2 余度飞控系统架构方案 | 第29-30页 |
| 2.3 余度飞控系统架构可靠性分析 | 第30-33页 |
| 2.3.1 可靠性指标 | 第30-31页 |
| 2.3.2 可靠性分析 | 第31-33页 |
| 2.4 余度子系统总体方案设计 | 第33-36页 |
| 2.4.1 余度飞行控制计算机软件框架设计 | 第33-35页 |
| 2.4.2 传感器冗余总体方案设计 | 第35-36页 |
| 2.5 本章小结 | 第36-37页 |
| 第三章 总线通信设计 | 第37-50页 |
| 3.1 系统总线选型 | 第37-40页 |
| 3.1.1 ARINC429总线 | 第37页 |
| 3.1.2 1553B总线 | 第37-38页 |
| 3.1.3 CAN总线 | 第38页 |
| 3.1.4 FlexRay总线 | 第38页 |
| 3.1.5 TTP总线 | 第38-39页 |
| 3.1.6 串行总线比较与选择 | 第39-40页 |
| 3.2 FlexRay总线机理研究 | 第40-43页 |
| 3.2.1 FlexRay节点结构 | 第40-41页 |
| 3.2.2 FlexRay总线通信周期 | 第41-42页 |
| 3.2.3 FlexRay帧格式 | 第42-43页 |
| 3.3 Flexray通信协议设计 | 第43-46页 |
| 3.3.1 FlexRay总线数据流分析 | 第43-44页 |
| 3.3.2 时隙分配 | 第44-46页 |
| 3.4 FlexRay协议运行状态和初始化 | 第46-49页 |
| 3.4.1 FlexRay总线协议运行状态 | 第46-48页 |
| 3.4.2 FlexRay总线初始化 | 第48-49页 |
| 3.5 本章小结 | 第49-50页 |
| 第四章 余度飞控计算机软件设计 | 第50-61页 |
| 4.1 余度飞控计算机软件流程 | 第50-51页 |
| 4.2 余度管理软件设计 | 第51-57页 |
| 4.2.1 同步设计 | 第51-53页 |
| 4.2.2 交叉通道数据链路 | 第53-54页 |
| 4.2.3 信号监控与表决 | 第54-57页 |
| 4.3 飞行控制应用软件设计 | 第57-59页 |
| 4.3.1 控制律解算 | 第57-58页 |
| 4.3.2 导航管理 | 第58页 |
| 4.3.3 飞行模态管理 | 第58-59页 |
| 4.3.4 遥控遥测 | 第59页 |
| 4.4 本章小结 | 第59-61页 |
| 第五章 传感器冗余设计 | 第61-80页 |
| 5.1 飞控系统中的关键传感器 | 第61-64页 |
| 5.1.1 惯性传感器 | 第61-62页 |
| 5.1.2 位置传感器 | 第62-64页 |
| 5.1.3 大气数据传感器 | 第64页 |
| 5.2 相似传感器硬件冗余 | 第64-70页 |
| 5.2.1 余度配置方案 | 第65-68页 |
| 5.2.2 硬件冗余故障检测 | 第68-70页 |
| 5.3 非相似传感器数据融合 | 第70-79页 |
| 5.3.1 无人机姿态运动描述 | 第70-72页 |
| 5.3.2 传感器之间的解析关系 | 第72-73页 |
| 5.3.3 卡尔曼滤波基本原理 | 第73-75页 |
| 5.3.4 基于卡尔曼滤波的传感器数据融合 | 第75-78页 |
| 5.3.5 基于卡尔曼滤波的故障检测 | 第78-79页 |
| 5.4 本章小结 | 第79-80页 |
| 第六章 试验与仿真 | 第80-96页 |
| 6.1 飞控计算机同步测试 | 第80-82页 |
| 6.1.1 测试环境 | 第80页 |
| 6.1.2 FlexRay总线时钟同步测试 | 第80-81页 |
| 6.1.3 控制命令输出信号同步测试 | 第81-82页 |
| 6.2 传感器数据融合试验 | 第82-90页 |
| 6.2.1 试验系统 | 第82-84页 |
| 6.2.2 试验过程与结果分析 | 第84-90页 |
| 6.3 半物理仿真试验与分析 | 第90-95页 |
| 6.3.1 仿真试验系统与方案 | 第90-92页 |
| 6.3.2 仿真过程与结果分析 | 第92-95页 |
| 6.4 本章小结 | 第95-96页 |
| 第七章 总结与展望 | 第96-98页 |
| 7.1 本文的工作总结 | 第96-97页 |
| 7.2 后续工作展望 | 第97-98页 |
| 参考文献 | 第98-102页 |
| 致谢 | 第102-103页 |
| 攻读学位期间的研究成果及发表的学术论文 | 第103页 |
