基于FC-AE-1553協(xié)議的飛控仿真演示系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、航空機(jī)載總線用于連接飛機(jī)中的各個(gè)子系統(tǒng)，是現(xiàn)代航空電子系統(tǒng)的中樞，機(jī)載總線性能的優(yōu)劣對(duì)飛機(jī)整體性能的影響至關(guān)重要，隨著航空電子系統(tǒng)日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)的機(jī)載總線逐漸難以滿足航空電子系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅芤蟆C-AE-1553是一種為航空電子環(huán)境應(yīng)用所定制的新型機(jī)載數(shù)據(jù)通信協(xié)議，它使用光纖作為傳輸媒介，繼承了光纖通道技術(shù)的優(yōu)良特性，具有高帶寬、低延時(shí)、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)對(duì)FC-AE-1553協(xié)議的研究還處于理論階段，且多是對(duì)協(xié)議自身

2、特性進(jìn)行研究，缺乏對(duì)協(xié)議應(yīng)用的研究。為了研究FC-AE-1553協(xié)議在航空電子系統(tǒng)中的應(yīng)用，本文選取航空電子系統(tǒng)中的飛行控制系統(tǒng)作為應(yīng)用對(duì)象，研究如何將FC-AE-1553通信協(xié)議應(yīng)用到飛行控制系統(tǒng)中。
　　本文主要的工作是利用FC-AE-1553節(jié)點(diǎn)卡構(gòu)建基于FC-AE-1553協(xié)議的飛控仿真演示系統(tǒng)。整體工作可以分為適用于航空環(huán)境的FC-AE-1553協(xié)議研究、飛行控制模型構(gòu)建和基于FC-AE-1553的飛控仿真演示系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)三

3、個(gè)部分。首先，本文分析了航空機(jī)載總線體系架構(gòu)的演變過(guò)程，對(duì)幾種傳統(tǒng)的航空總線協(xié)議做簡(jiǎn)單介紹，并對(duì)FC和FC-AE-1553協(xié)議的關(guān)鍵特性做出分析，對(duì)比FC-AE-1553與傳統(tǒng)機(jī)載總線的性能差異。接著，本文對(duì)航空環(huán)境中適用的FC-AE-1553協(xié)議做了深入研究，針對(duì)航空環(huán)境對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)蜁r(shí)延和高可靠的要求，通過(guò)雙冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、改進(jìn)差錯(cuò)處理機(jī)制、應(yīng)用數(shù)據(jù)劃分優(yōu)先級(jí)三個(gè)措施對(duì)協(xié)議應(yīng)用進(jìn)行改進(jìn)，并利用OPNET對(duì)改進(jìn)的效果進(jìn)行仿真分析。然后，本

4、文分析了飛機(jī)的飛行運(yùn)動(dòng)過(guò)程，建立飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的六自由度十二狀態(tài)方程，經(jīng)過(guò)解耦將飛機(jī)的控制系統(tǒng)分為橫向和縱向兩個(gè)控制通道，利用Simulink建立了基于PID控制器的控制系統(tǒng)（俯仰角控制、高度控制、速度控制、滾轉(zhuǎn)角控制、偏航角控制），并對(duì)控制效果進(jìn)行測(cè)試。最后，本文在完成對(duì) FC-AE-1553協(xié)議改進(jìn)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，使用教研室的FC-AE-1553節(jié)點(diǎn)卡設(shè)備，編寫程序構(gòu)建了基于FC-AE-1553的飛控仿真演示系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行