题目：无人直升机飞控软件系统设计与研究

无人直升机因为机动灵活的特性，在现代军民用领域已经起到了重要作用，随着直升机技术的发展，无人直升机在未来战场及森林防火等领域必将有更大的发展空间。稳定可靠的飞控系统是无人直升机完成任务的重要保障，某种程度上，飞控系统的先进性已成为衡量现代直升机的重要标志之一。机载计算机是飞控系统的关键组成部分，是整个飞控系统可靠稳定运行的基础，而设计合理的飞控软件系统则是机载计算机稳定性和可靠性的重要保障。本文以“某无人直升机飞行平台研制”课题为背景，研究并开发了一种适用于无人直升机平台的基于VxWorks操作系统和PowerPC芯片的飞控软件系统。本文的主要工作包括：1. 设计并分析了几种飞控计算机的方案，考虑到开发周期和风险等问题，采用VxWorks操作系统和PowerPC芯片搭建嵌入式开发平台，并为飞控软件系统开发了板级支持包BSP和硬件接口驱动。2. 构建了计算机内部通信及基于1553B总线的计算机通信框架，在现有硬件的基础上，设计并优化了数据通信方式。3. 设计并实现了飞控系统在线自监控模块，包括对计算机状态、设备连接状态、总线连接状态等的实时监控，避免了计算机和设备状态的误判，为快速定位排除故障提供了保障。4. 以飞控系统在线自监控为基础，设计并实现了总线冗余管理策略和飞控计算机控制权冗余管理策略。5. 构建了半物理仿真实验环境，对飞控系统的部分关键功能进行了测试，并给出了仿真结果。本论文以飞控软件相关理论为基础，根据飞控系统的实际需要，成功设计并开发了基于VxWoks操作系统和PowerPC内核的飞控软件系统，通过半物理仿真实验对系统中的关键模块进行了验证，并在无人直升机平台软硬件联试中检验了飞控软件系统的可靠性和稳定性。