马小博 杜文亮 王博

摘要：针对中小型无人机的应用背景和设备特点，设计实现了一种双余度的通用型飞控计算机，采用同构型双余度容错体系架构，延伸通用化、模块化的设计思路，软件方面配置了两种嵌入式操作系统环境，在无人机方面具有较好的通用性。

关键词：中小型无人机 飞控计算机 双余度容错

引言

本文结合中小无人机的应用背景和设备特点，设计了基于双余度系统的飞控计算机计算平台，利用商用货架电子模块，综合了更多的功能，可实现一台计算机对无人机的控制与管理。

1 飞控计算机系统架构

1.1飞控计算机系统功能

飞控计算机是飞控系统内的核心处理机，其主要功能可划分为：

a.系统控制功能：飞控计算机实现对整个飞控系统的监测;支持飞控系统周期任务的调度;飞机飞行模式的选择;飞控系统故障的处理、记录、申报;飞控系统的测试与维护功能。

b.飞行控制与管理功能：稳定飞机姿态角及飞行高度;控制飞机的飞行状态;控制飞机的回收;飞行状态数据的采集与处理。

c.飞控计算机除了应满足系统的控制与管理功能外还应具有一定的高可靠性，应采取容错余度设计。

1.2飞控计算机整机架构

飞控计算机采用同构型双余度通道容错结构，每个通道的配置按照模块化设计且可配置，即通过增减模块的方法可满足系统组成的要求。主要模块由主处理器（CPU）模块、串行通讯接口（SIO）模块、模拟离散接口（ADIO）模块、二次供电（PS）模块、数据存储电子盘、GPS模块以及连接各模块组件的母板组成，图1为飞控计算机的结构图。……