飛控綜合測(cè)試平臺(tái)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、飛行控制系統(tǒng)的驗(yàn)證與確認(rèn)是飛行控制系統(tǒng)和整個(gè)飛機(jī)研制過(guò)程中的一部分，它的主要作用是確保飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求正確完善，確定飛行控制系統(tǒng)產(chǎn)品是否滿足在實(shí)際環(huán)境中的使用要求。而飛行控制系統(tǒng)綜合測(cè)試過(guò)程是驗(yàn)證與確認(rèn)活動(dòng)中的一個(gè)關(guān)鍵過(guò)程，它對(duì)飛行安全、研發(fā)的周期以及成本等都有很大的影響。
　　針對(duì)當(dāng)前常用飛控測(cè)試系統(tǒng)中存在的可維護(hù)性和通用性差以及設(shè)備冗雜不便于外場(chǎng)攜帶等特點(diǎn)，本文根據(jù)某型號(hào)無(wú)人機(jī)機(jī)載飛控計(jì)算機(jī)輸入輸出信號(hào)的特性搭建了一種飛控綜合

2、測(cè)試平臺(tái)。在分析了該型號(hào)飛控計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求后，完成了該測(cè)試平臺(tái)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。論文主要工作如下：
　　1.搭建各個(gè)信號(hào)接口電路。根據(jù)飛控計(jì)算機(jī)模擬輸入信號(hào)特性，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)了模擬信號(hào)的采集測(cè)試，使用放大器和跳線器實(shí)現(xiàn)了單端、雙端信號(hào)輸入的切換；根據(jù)模擬輸出信號(hào)特性，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元輸出，將正弦波等轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出；根據(jù)開(kāi)關(guān)量輸入輸出信號(hào)特性，設(shè)計(jì)了開(kāi)關(guān)量輸入輸出電路。
　　2.使用 FPGA控制各個(gè)接口。

3、FPGA有可進(jìn)行并行處理及接口豐富等特點(diǎn)，可大幅提高數(shù)據(jù)傳輸速率和處理速度，豐富的接口為多通道信號(hào)的傳輸提供了可能，同時(shí)運(yùn)用了 FPGA豐富的開(kāi)發(fā)工具，通過(guò) Modelsim進(jìn)行了前仿真，使用ChipScope軟件頻譜儀實(shí)現(xiàn)了在線實(shí)時(shí)邏輯仿真，以驗(yàn)證接口控制的實(shí)現(xiàn)情況。
　　3.實(shí)現(xiàn)USB通信。通過(guò)CY7C68013A將飛控測(cè)試平臺(tái)與上位機(jī)通過(guò)USB連接到一起，完成了USB接口通信的固件程序設(shè)計(jì)，協(xié)助硬件實(shí)現(xiàn)了USB接口通信。

4、r>　　4.結(jié)合信號(hào)源等儀器進(jìn)行了系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。測(cè)試結(jié)果表明，本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)符合飛行控制計(jì)算機(jī)電氣特性的信號(hào)進(jìn)行采集、傳輸和測(cè)試，達(dá)到了預(yù)期指標(biāo)，其中模擬輸入的誤差在0.05％以內(nèi)，模擬輸出的誤差在0.5%以內(nèi)，完成相關(guān)信號(hào)調(diào)理板的設(shè)計(jì)后可用于對(duì)飛行控制計(jì)算機(jī)各路信號(hào)的測(cè)試。
　　本文的創(chuàng)新之處在于引入了 USB2.0高速接口采用塊傳輸方式建立了高效可靠的數(shù)據(jù)傳輸通道，可以滿足多種型號(hào)無(wú)人機(jī)機(jī)載飛控計(jì)算機(jī)模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)、離散量信號(hào)