[發(fā)明專利]一種雙余度機載飛控計算機

有效

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• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106933094B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙磊
• 申請（專利權(quán)）人: 北京天恒長鷹科技股份有限公司
• 主分類號: G05B9/03
• 分類號: G05B9/03
• 代理公司: 北京辰權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11619
• 代理人: 董李欣

本發(fā)明公開了一種雙余度機載飛控計算機，所述機載飛控計算機包括主邏輯控制板卡、備邏輯控制板卡和調(diào)度板卡；所述調(diào)度板卡具備主插槽和備插槽，所述主邏輯控制板卡安裝在主插槽中，所述備邏輯控制板卡安裝在備插槽中。所述主、備邏輯控制板卡采用不同的軟件架構(gòu)和硬件封裝，并由兩套獨立的電源模塊分別供電。所述主邏輯控制板卡的電源模塊由備邏輯控制板卡和調(diào)度板卡進行統(tǒng)一控制，所述備邏輯控制板卡的電源模塊由主邏輯控制板卡和調(diào)度板卡進行統(tǒng)一控制。本發(fā)明基于異構(gòu)余度技術(shù)，為飛控計算機中的核心復(fù)雜部件提供余度，降低了飛控計算機的故障率，利用獨立的電源模塊與控制邏輯隔離故障，保證了系統(tǒng)在單點故障情況下的可用性，提高了無人飛行器的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙余度機載飛控計算機，用于提高機載飛控計算機的可靠性。

背景技術(shù)

隨著無人飛行器的不斷發(fā)展，其機載航電系統(tǒng)的復(fù)雜度不斷提高，帶來的問題就是故障概率的增加。而飛控計算機作為無人飛行器的關(guān)鍵部件，其穩(wěn)定性直接影響飛控系統(tǒng)的可靠性，進而影響無人飛行器的飛行安全以及任務(wù)執(zhí)行能力。因此，設(shè)計出高可靠的飛控計算機是提高無人機整體性能的關(guān)鍵要素之一。

一般來講，提高飛控計算機的可靠性除了選用高可靠的元器件之外，最有效的方法就是采用余度技術(shù)，即采用兩個或兩個以上的同樣部件或系統(tǒng)，正確、協(xié)調(diào)地完成統(tǒng)一任務(wù)。針對飛控計算機，增加余度單元的同時增加了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，不適當(dāng)?shù)脑黾佑喽确炊鴷档拖到y(tǒng)的可靠性。從余度構(gòu)型角度，現(xiàn)有飛控計算機大多采用同構(gòu)余度，即飛控計算機各個余度單元采用完全相同的硬件平臺及控制軟件，這樣帶來的問題就是在某一元件出現(xiàn)的故障也極有可能出現(xiàn)在其同構(gòu)余度單元；而異構(gòu)余度則利用不同的通道選用不同的硬件平臺及控制軟件，從而避免共態(tài)故障的發(fā)生。因此，設(shè)計合適的余度及其構(gòu)型對提高無人飛行器可靠性是非常有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上問題，本發(fā)明公開了一種雙余度機載飛控計算機，主要用于解決以下技術(shù)問題：(1)提高機載飛控計算機的可靠性，避免因飛控計算機故障導(dǎo)致的整個系統(tǒng)癱瘓情況的發(fā)生；(2)利用異構(gòu)余度技術(shù)，避免共態(tài)故障的發(fā)生，同時提出一種雙余度機載飛控計算機故障切換的方法；(3)利用調(diào)度板卡拓展機載飛控計算機的使用范圍，使之可以應(yīng)用于固定翼、直升機及浮空器等不同種類的無人飛行器。

具體的，本發(fā)明提供了一種雙余度機載飛控計算機，所述機載飛控計算機包括主邏輯控制板卡、備邏輯控制板卡和調(diào)度板卡；所述調(diào)度板卡具備主插槽和備插槽，所述主邏輯控制板卡安裝在主插槽中，所述備邏輯控制板卡安裝在備插槽中。

優(yōu)選的，如上所述的一種雙余度機載飛控計算機，所述主、備邏輯控制板卡接收所述機載飛控計算機的位置、姿態(tài)及其他相關(guān)信息，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的航跡或者飛行任務(wù)進行解算，最后通過總線向機載飛控計算機的各執(zhí)行機構(gòu)輸出控制指令。

優(yōu)選的，如上所述的一種雙余度機載飛控計算機，上述調(diào)度板卡為固定翼調(diào)度板卡、直升機調(diào)度板卡、或浮空器調(diào)度板卡。

優(yōu)選的，如上所述的一種雙余度機載飛控計算機，所述主、備邏輯控制板卡采用不同的軟件架構(gòu)和硬件封裝，并由兩套獨立的電源模塊分別供電。

優(yōu)選的，如上所述的一種雙余度機載飛控計算機，所述主邏輯控制板卡的電源模塊由備邏輯控制板卡和調(diào)度板卡共同控制，所述備邏輯控制板卡的電源模塊由主邏輯控制板卡和調(diào)度板卡共同控制。

優(yōu)選的，如上所述的一種雙余度機載飛控計算機，所述主邏輯控制板卡、備邏輯控制板卡和調(diào)度板卡均通過CAN收發(fā)器與CAN總線獨立通信，響應(yīng)來自遙測系統(tǒng)的指令。

優(yōu)選的，如上所述的一種雙余度機載飛控計算機，所述CAN收發(fā)器采用獨立DC-DC供電。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明還提供了一種使用如上所述的雙余度機載飛控計算機的故障處理方法，包括如下步驟：