無人機飛行控制軟件負荷均衡策略設計

周星宇，李春濤，姚 瑞，范 影

(南京航空航天大學自動化學院，南京 210016)

0 引言

隨著無人機飛行任務越來越多樣化，功能越來越復雜，飛行控制系統的任務負載日益繁重[1]，為提高飛行控制系統性能，出現了分布式架構的飛行控制系統，系統各節點均進行任務解算，需要將解算任務合理分配至多個節點上，共同完成復雜的飛行控制任務[2]。與此同時，隨著系統的運行，各個功能模塊的負載會發生變化，進而導致各個節點的負荷變得不均衡，造成系統運行效率下降以及資源的極大浪費。

針對上述問題，本文以基于CAN總線的飛行控制計算機為硬件平臺，VxWorks操作系統為軟件平臺，利用軟件總線設計了飛行控制軟件的靜態和動態負荷均衡策略，對各個解算節點的負荷進行合理分配，保證了各個節點的高效持續運行，進而提高了飛行控制系統的可靠性。

1 飛行控制軟件運行平臺

1.1 硬件平臺

基于CAN總線的分布式架構飛行控制計算機如圖1所示。該目標機由4個節點組成，節點之間采用分工協作的方式，分別負責不同的功能模塊，通過CAN總線進行數據的通信。與其他總線相比，CAN總線數據傳輸速度較高、具有自我診斷能力以及抗干擾能力強的優勢[3]，滿足了飛行控制系統內部通信的需求。

系統的功能和資源分布在不同的節點上，當某一個節點負荷不均衡時，可執行相應的處置邏輯，將部分功能模塊進行遷移，達到分擔負荷的目的。同時，當系統接口需求增加時，可通過增加節點實現接口資源的擴展?！?br>