主從式雙余度飛控計算機容錯策略研究

劉利加， 曹 東， 王余偉

(南京航空航天大學自動化學院，南京 211106)

主從式雙余度飛控計算機容錯策略研究

劉利加， 曹 東， 王余偉

(南京航空航天大學自動化學院，南京 211106)

針對樣例主從式雙余度飛控計算機體系架構，提出一種容錯管理策略,設計了系統(tǒng)故障檢測與診斷、系統(tǒng)資源管理、故障恢復等算法。在無人機半物理仿真平臺下進行了容錯策略算法測試，結果表明,該容錯策略正確，算法功能和性能滿足工程應用需求。

飛行控制計算機； 雙余度； 容錯； 無人機

0 引言

無人機是一種機上無人駕駛、可循環(huán)使用、能夠進行自主或者半自主飛行、攜帶設備執(zhí)行復雜任務并由動力驅動的航空器，無人機的多種優(yōu)勢使其在軍用和民用領域得到廣泛的應用。飛控系統(tǒng)是無人機的控制核心，而飛行控制計算機又是控制系統(tǒng)的最關鍵核心，綜合調(diào)度與管理所有飛行控制系統(tǒng)的所有單元模塊，完成飛行控制任務以及其他各項功能[1]。飛控計算機已經(jīng)具有很高的可靠性，但若不考慮其故障失效狀況，一旦其發(fā)生故障，必使無人機失控，造成災難性損失。

無人機容錯飛控系統(tǒng)要求系統(tǒng)體積小、重量輕、低功耗和低成本。在滿足安全可靠性前提下降低成本，是設計無人機容錯飛控計算機時需要重點考慮的因素之一。針對無人機容錯飛控計算機的特點，提出一種基于FlexRay總線主從容錯飛控計算機體系結構。FlexRay

在這種體系結構下研究各種引發(fā)系統(tǒng)故障的情況并給出相應的容錯策略，最后在無人機半物理仿真環(huán)境下，通過故障注入的方法驗證了容錯策略的正確性[3]。……