李洪峻[1]2004年在《无人侦察机嵌入式系统软件设计》文中指出未来战争主要是信息战争,战场信息的获取和处理能力将左右战争的胜负。具有较强信息处理能力的无人侦察机能够实时获取、处理和传输战场信息,因此许多国家竞相研制无人侦察机。而嵌入式实时操作系统是无人侦察机信息处理及控制技术的基础,对无人侦察机系统的性能具有决定作用。本文主要以ARM为硬件平台,研究了无人侦察机信息处理及控制系统的实时嵌入式操作系统开发、驱动程序开发和应用程序设计,为后续研究奠定了重要的基础。 首先,根据无人侦察机嵌入式系统的功能需求,本文提出了系统的硬件设计思想和软件系统结构方案。 其次,本文以U-BOOT为引导系统,对引导程序的程序流程及功能进行研究分析,对引导系统进行了开发;根据Linux内核的基本原理,对操作系统的进程、内存管理以及文件系统进行分析,给出了内核的启动流程,并完成了向目标系统的移植工作。 另外,本文从Linux系统设备驱动程序的基本概念入手,分析了驱动程序的基本结构,根据驱动程序的原理,完成了系统中SPI、MAC以及12C等设备驱动程序设计工作。 最后,文章介绍了应用程序的开发环境,并根据任务需求,完成了侦察视频图像的压缩、传输和接收等应用程序的设计。
杨志谦[2]2008年在《SAR嵌入式任务系统研究与设计》文中提出SAR(Synthetic Aperture Radar合成孔径雷达)以其先进的雷达成像技术已越来越广泛的应用在军事和民用各个领域。在军事上它不但可以用于目标区地形图的测绘与更新,为军事地理信息系统提供重要的数据源,而且具备穿透掩盖物及识别伪装、甚至探测地下目标的能力,可用于探测战场上隐蔽的装备和烟雾笼罩区的目标;在民用方面可用于测绘、农作物监测、海洋与冰层观测、地球资源探测、灾情监测等。SAR任务系统拥有雷达设备中唯一的CPU,承担了雷达中央计算机的功能。根据用户的指令,SAR任务系统进行解算、细化分解,同时产生相应的控制时序与电平、参数,执行模式切换、增益控制,天线指向的稳定与跟踪等各项功能。本文建立在某型SAR项目的基础上,文章描述了该项目背景和应用价值;阐述了 SAR任务系统的发展历程;简介了 SAR任务系统原理;说明了嵌入式计算机结构原理及其主要运用;重点论述了 SAR任务系统的主要功能和硬件设计;本文也对SAR任务系统的软件处理流程作了简要介绍,以构成完整的SAR任务系统。在本项目研制中SAR任务系统借鉴软件无线电设计思想,采用先进的现场可编程阵列芯片PC104+FPGA嵌入式计算机体系结构设计。采用PC104体系结构的计算机模块作为任务系统硬件平台,具有处理能力强、实时性高、通用性好等特点,使系统处理性能大大提高;运用超大规模集成电路使通信、动态时序控制、状态采集等集成在单个FPGA芯片内,具有在线编程、程序重构、移植性强、集成度高、可靠性高和扩展性强等优点。
李洪峻, 李迅, 马宏绪[3]2006年在《基于ARM的无人侦察机信息处理系统设计》文中提出根据无人侦察机的应用背景赫功能需求,提出了系统的体系结构,设计了以AT91RM9200处理器为核心的控制子系统以及由无线通信模块赫以太网模块组成的通信子系统。通过分析操作系统的机构及工作原理,给出了基于ARM的Linux操作系统设计以及MPEG-4视频压缩算法,实现了系统信息传输处理。
何梦林[4]2015年在《无人机的故障诊断与容错控制研究》文中研究指明当前,无人机正处于一个高速发展的阶段,在军事领域和民用领域都有巨大的需求。无人机一般包括机械部分、电子控制部分和地面站部分,较为复杂;其工作环境的气象条件也复杂多变。因此无人机的故障概率较高,并且在出现故障时一般比较致命。考虑到无人机较为贵重,其任务负载与获取的数据一般也具有较高价值,在其故障时如何迅速发现故障并消除故障影响显得比较重要。本文对无人机各控制节点的故障研究,做了一定的梳理,并最终落脚于当前国内研究较为薄弱的翼面故障这一方面。较为深入的分析了常规布局固定翼无人机在叁个翼面出现部分损坏情形下的飞行状态表现,由此讨论得出了故障类别与角速度状态变化的关系。理论上,本文对系统辨识建模、基于解析模型的故障诊断和伪逆法容错控制做了简要介绍,推导了递推最小二乘法辨识系统参数和基于观测器完成残差设计与残差评估而实现故障诊断的步骤,并给出了伪逆矩阵的求解方法。针对小型无人机,本文利用STM32单片机搭建了故障诊断与容错控制系统平台,移植μC/OS-II操作系统实现了数据记录与控制传递功能的模块化。之后设计了垂直尾翼故障植入机构,利用硬件平台采集的试验飞机的正常飞行控制数据与叁轴角速度状态数据进行辨识建模,获得了针对叁个状态的观测器,并基于该观测器构造了残差,设计了基于残差的故障识别向量和故障判别法则。本文以垂直尾翼故障为算例,飞行中启动故障植入机构,获得了垂直尾翼突然损坏的故障飞行数据。在Matlab中用所设计的方法对该数据进行处理得出了残差曲线与故障识别向量,由此根据判别法则判断出故障类别,验证了方法的正确性。最后根据飞机控制舵面效应的先验知识,给出了不同故障类别实现容错控制的伪逆矩阵的形式。
参考文献：
[1]. 无人侦察机嵌入式系统软件设计[D]. 李洪峻. 国防科学技术大学. 2004
[2]. SAR嵌入式任务系统研究与设计[D]. 杨志谦. 电子科技大学. 2008
[3]. 基于ARM的无人侦察机信息处理系统设计[J]. 李洪峻, 李迅, 马宏绪. 计算机工程. 2006
[4]. 无人机的故障诊断与容错控制研究[D]. 何梦林. 贵州大学. 2015
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