基于FC-AE-1553協(xié)議的飛控仿真演示系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、航空機載總線用于連接飛機中的各個子系統(tǒng)，是現(xiàn)代航空電子系統(tǒng)的中樞，機載總線性能的優(yōu)劣對飛機整體性能的影響至關重要，隨著航空電子系統(tǒng)日趨復雜，傳統(tǒng)的機載總線逐漸難以滿足航空電子系統(tǒng)對數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅芤?。FC-AE-1553是一種為航空電子環(huán)境應用所定制的新型機載數(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的優(yōu)良特性，具有高帶寬、低延時、抗干擾能力強等優(yōu)點。目前國內對FC-AE-1553協(xié)議的研究還處于理論階段，且多是對協(xié)議自身

2、特性進行研究，缺乏對協(xié)議應用的研究。為了研究FC-AE-1553協(xié)議在航空電子系統(tǒng)中的應用，本文選取航空電子系統(tǒng)中的飛行控制系統(tǒng)作為應用對象，研究如何將FC-AE-1553通信協(xié)議應用到飛行控制系統(tǒng)中。
　　本文主要的工作是利用FC-AE-1553節(jié)點卡構建基于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、飛行控制模型構建和基于FC-AE-1553的飛控仿真演示系統(tǒng)實現(xiàn)三

3、個部分。首先，本文分析了航空機載總線體系架構的演變過程，對幾種傳統(tǒng)的航空總線協(xié)議做簡單介紹，并對FC和FC-AE-1553協(xié)議的關鍵特性做出分析，對比FC-AE-1553與傳統(tǒng)機載總線的性能差異。接著，本文對航空環(huán)境中適用的FC-AE-1553協(xié)議做了深入研究，針對航空環(huán)境對數(shù)據(jù)傳輸?shù)蜁r延和高可靠的要求，通過雙冗余網絡結構、改進差錯處理機制、應用數(shù)據(jù)劃分優(yōu)先級三個措施對協(xié)議應用進行改進，并利用OPNET對改進的效果進行仿真分析。然后，本

4、文分析了飛機的飛行運動過程，建立飛機運動的六自由度十二狀態(tài)方程，經過解耦將飛機的控制系統(tǒng)分為橫向和縱向兩個控制通道，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、滾轉角控制、偏航角控制），并對控制效果進行測試。最后，本文在完成對 FC-AE-1553協(xié)議改進和控制系統(tǒng)設計的基礎上，使用教研室的FC-AE-1553節(jié)點卡設備，編寫程序構建了基于FC-AE-1553的飛控仿真演示系統(tǒng)，并對系統(tǒng)功能進行