[发明专利]一种飞机飞行控制管理系统、方法、介质、设备及终端

权利要求书

1.一种飞机飞行控制管理系统，其特征在于，所述飞机飞行控制管理系统包括DSP核、ARM核、FPGA处理器、共享内存和中断线、EMIF总线；

其中，所述ARM核和DSP核构成的双核异构处理器作为主控，FPGA处理器作为协处理器；所述ARM核基于实时操作系统，用于负责复杂飞行任务的调度管理；所述DSP核用于负责动态逆、神经网络和导航控制算法的解算，进行飞行控制和导航决策；所述ARM核和DSP核间通过共享内存和中断线通信，所述ARM核和FPGA处理器间通过EMIF总线通信；

飞行控制管理软件架构采取层次化和模块化设计，从顶层到底层由软件功能层、操作系统层、设备驱动层和接口管理层构成，实现各功能层间解耦。

2.如权利要求1所述飞机飞行控制管理系统，其特征在于，所述软件功能层处于层次结构的最顶层，是控制和管理的直接实现层，由DSP核负责的飞行控制和ARM核负责的飞行管理任务两部分构成。

3.如权利要求2所述飞机飞行控制管理系统，其特征在于，所述飞行控制部分包括复杂算法运算模块、导航决策模块和控制决策模块；所述飞行管理任务部分包括人机交互管理模块、地面试验管理模块、执行机构管理模块、传感器管理模块、飞前调试管理模块和故障管理模块。

4.如权利要求1所述飞机飞行控制管理系统，其特征在于，所述操作系统层包括操作系统标准输入输出接口、内存管理模块、异常和中断处理模块、任务调度管理模块和设备驱动管理模块；操作系统层作为上层软件功能层和下层设备驱动层的桥梁，用于负责ARM核中飞行管理任务的调度管理，在整个飞控软件中起到承上启下的作用，对上提供底层硬件设备的操作接口，完成软件功能层与外围设备的数据交互；对下完成设备驱动程序的注册和中断挂载，对底层硬件进行抽象，屏蔽不同硬件平台接口的差异性。

5.如权利要求1所述飞机飞行控制管理系统，其特征在于，所述设备驱动层包括CAN驱动模块、SPI驱动模块、RS232驱动模块、RS485/RS422驱动模块、A/D驱动模块、D/A驱动模块、PWM驱动模块、GPIO驱动模块和Flash驱动模块，所述设备驱动层是飞控软件与外围设备通信的基础，用于完成硬件设备初始化，为上层软件系统提供访问硬件设备的手段，是飞控与外接设备数据交互的直接执行者，设备驱动程序的性能直接影响飞控系统与外围设备的交互能力。

6.如权利要求1所述飞机飞行控制管理系统，其特征在于，所述接口管理层基于FPGA进行模块化接口开发，包括CAN接口、SPI接口、RS232/RS422接口、模拟量采集口、数字量采集口、PWM波接口、IO口和大容量的程序和数据存储接口，用于实现各种设备的挂接。

7.一种应用如权利要求1～6任意一项所述飞机飞行控制管理系统的飞机飞行控制管理方法，其特征在于，所述飞机飞行控制管理方法包括以下步骤：

步骤一，ARM核基于实时操作系统进行复杂飞行任务的调度管理，任务调度采用事件驱动机制，根据取回的状态和环境信息，判断事件发生；根据预先定义的飞行计划响应事件，执行相应的飞行模式；

步骤二，DSP核负责动态逆、神经网络和导航控制算法解算，输出控制飞行器完成飞行模式规划的飞行动作，进行俯仰角、滚转角、航向角和高度控制，实现飞行控制和导航决策；

步骤三，软件功能层实现复杂算法运算、导航决策、控制决策、人机交互管理、地面试验管理、执行机构管理、传感器管理、飞前调试管理和故障管理；

步骤四，操作系统层实现ARM核中飞行管理任务的调度管理，完成软件功能层与外围设备的数据交互以及设备驱动程序的注册和中断挂载；

步骤五，设备驱动层完成硬件设备初始化，为上层软件系统提供访问硬件设备的手段；接口管理层基于FPGA进行模块化接口开发，实现设备挂接。

8.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1～6任意一项所述飞机飞行控制管理系统。