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随着现代战争进程的推进,无人机作为一种优良的飞行平台,越来越显示出它的实用价值和巨大优势,世界各国都在争相进行无人机的研究,目前已有众多国家拥有各种无人机。综合控制计算机是无人机中信息处理的枢纽部分,不仅负责无人机的姿态解算、导航控制等飞控任务,还要完成智能决策、信息交换、路径规划、控制有效载荷工作等与所执行任务相关的工作,因此必须具有极强的多任务实时处理能力和高速运算能力。
针对无人机的这一发展趋势,本论文提出了基于PowerPC和VxWorks的综合控制计算机解决方案。硬件采用MPC8260作为主处理器,利用MPC8260的双核特性,解决高通信能力和高运算能力的问题。软件采用VxWorks实时操作系统,利用VxWorks的强实时性实现对多任务的调度和实时性需求。
根据这一解决方案,本论文设计和实现了该综合控制计算机的核心部分,包括主机板硬件和系统软件,并对其中断执行时间、内核调度延时、进程上下文切换时间、进程分派延时、信号量传播延时等实时性参数做了测试,证明该设计具有强实时性特征,满足无人机综合控制计算机的要求。
针对应用程序现场部署和升级的需求,本论文提出并实现了应用程序动态下载和动态加载的方法,为应用程序的独立开发和现场部署提供了可能,应用程序完全采用高级语言编写,且不受PowerPC体系结构的EABI中代码段不超过32MB的限制。