傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器飛控軟件的多線程實(shí)現(xiàn)

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1、第10卷第6期信息與電子工程Vo1．10，No．62012年12月INFORMATIONANDELECTRONICENGINEERINGDec．，2012文章編號(hào)：1672-2892(2012)06-0670-05傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器飛控軟件的多線程實(shí)現(xiàn)aa,ba,ba劉林秀，曹云峰，莊麗葵，王彪(南京航空航天大學(xué)a.自動(dòng)化學(xué)院；b.高新技術(shù)研究院，江蘇南京210016)摘要：傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器飛控系統(tǒng)是多任務(wù)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，采用多線程飛控系統(tǒng)軟件能有效地提高飛控系統(tǒng)的性能。根據(jù)飛控系統(tǒng)軟件的功能需求將其劃分為主控任務(wù)、遙控遙測(cè)任務(wù)和自主導(dǎo)航任務(wù)。按照任務(wù)間的時(shí)序和耦合關(guān)系創(chuàng)建5個(gè)線程，并設(shè)置不同

2、的優(yōu)先級(jí)。采用多線程的軟件實(shí)現(xiàn)策略，針對(duì)不同線程的任務(wù)需求，對(duì)每個(gè)線程進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)任務(wù)的并發(fā)執(zhí)行，從而提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能。經(jīng)測(cè)試驗(yàn)證，飛控系統(tǒng)具有較好的實(shí)時(shí)性，多個(gè)任務(wù)可以并發(fā)執(zhí)行，基本滿足了系統(tǒng)的功能要求。關(guān)鍵詞：傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)；飛控系統(tǒng)；多線程；實(shí)時(shí)中圖分類號(hào)：TN915；V275文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AMulti-threadingrealizationofthetilt-rotoraircraftflightcontrolsystemaa,ba,baLIULin-xiu，CAOYun-feng，ZHUANGLi-kui，WANGBiao(a.CollegeofAutomationE

3、ngineering；b.NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，NanjingJiangsu210016，China)Abstract：Tilt-rotoraircraftflightcontrolsystemisamultitaskreal-timesystem.Multithreadingflightcontrolsystemsoftwarecaneffectivelyimprovetheperformanceoftheflightcontrolsystem.Accordingtothefunctionoftheflight

4、controlsystemsoftware，thesystemisdividedintothreetasks:maincontroltask，telecontrolandtelemetrytask,independentnavigationtask.Fivethreadsaresetupbasedonthetasks′timeseriesandcouplinganddesignedwithcorrespondingpriority.Themulti-threadingsoftwarerealizationstrategyisusedtodesigneachofthethreadsi

5、ndetail,whichrealizesthesimultaneousexecutionofthetasksandimprovesthereal-timeperformanceofthesystem.Thetestresultofthissystemsoftwareshowsthattheflightcontrolsystemcanmeettherequirementsbasicallywithgoodrealtimeperformanceandmulti-taskexecutivecapacity.Keywords：tilt-rotoraircraft；flightcontro

6、lsystem；multi-threading；real-time傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)是一種獨(dú)特的飛行器，兼具了直升機(jī)和固定翼飛機(jī)的特點(diǎn)，可以像普通固定翼飛機(jī)一樣快速有效[1]地向前飛行，同時(shí)，也可以像普通直升機(jī)一樣垂直起降、懸停。傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)融合了定翼機(jī)與直升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，具有很好的全球作戰(zhàn)能力，是一種軍民兩用的高技術(shù)產(chǎn)品，各國(guó)競(jìng)相在這方面加強(qiáng)研究，在未來(lái)高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)和國(guó)民[2]經(jīng)濟(jì)建設(shè)中將發(fā)揮巨大的作用。飛控系統(tǒng)是傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的核心部分，它除了能實(shí)現(xiàn)對(duì)傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的遙控飛行，還能夠?qū)崿F(xiàn)傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的自主飛行，完成自主導(dǎo)航和航跡跟蹤等多項(xiàng)任務(wù)。這些任務(wù)具有并發(fā)性，操作系統(tǒng)的多線程技術(shù)能較好解決任務(wù)的并[

7、3]發(fā)控制，提高飛控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。本文采用多線程的軟件實(shí)現(xiàn)策略，多線程具有啟動(dòng)空間小，切換時(shí)間短，數(shù)據(jù)共享，方便快捷的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)采用多線程，提高了程序的響應(yīng)速度，改善了程序結(jié)構(gòu)，一個(gè)長(zhǎng)而復(fù)雜的進(jìn)程可以分解為多個(gè)線程，成為獨(dú)立或者半獨(dú)立的運(yùn)行部分，使得程序更利于理解和修改。1飛控系統(tǒng)軟件的多任務(wù)分析對(duì)飛行控制系統(tǒng)軟件進(jìn)行任務(wù)劃分，是設(shè)計(jì)多線程的傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)飛行控制系統(tǒng)軟件的前提，合理的任務(wù)劃分[4]能提高飛行控制系統(tǒng)軟件的質(zhì)量。本文根據(jù)飛行控制系統(tǒng)軟件的功能需求，兼顧相互