[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

说明书

本发明属于飞机飞行控制技术领域，公开了一种飞机飞行控制管理系统、方法、介质、设备及终端，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；ARM核和DSP核间通过共享内存和中断线通信，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。本发明采用层次化和模块化设计原则，进行飞控软件开发架构设计，减轻处理器负荷和软件开发人员负担，增强系统处理能力，提高系统实时性，提高软件开发效率；降低程序复杂度和耦合度，增强软件安全可靠性，增强软件可维护性。

技术领域

本发明属于飞机飞行控制技术领域，尤其涉及一种飞机飞行控制管理系统、 方法、介质、设备及终端。

背景技术

在早期飞控计算机设计中，飞行控制管理软件(简称飞控软件)设计方法 都是基于前后台的单任务机制。随着飞行器的功能越来越复杂，飞控计算机系 统规模越来越大，使得飞控软件的复杂度迅速增加，对其功能和性能要求也越 来越严格。而软件架构作为飞控软件的最顶层决策，是其骨架与根本，设计一 个合理有效的软件架构，是提高飞控软件性能的根本途径。根据不同飞控计算 机微处理器架构，常规飞控软件可分为基于单核处理器开发架构和基于多核处 理器开发架构两种。

传统基于单核单人开发的飞控软件，软件开发主要由一人完成，所有功能 都在主控进程内实现，使得处理器和开发者的工作量日益繁重，飞控系统实时 性降低，软件模块间耦合性较大，程序维护和测试不便，这种开发架构难以满 足现在飞控软件任务多、复杂度高、实时性强的特点。而基于多核处理器开发 的飞控软件，是利用ARM、DSP和FPGA中的两种或两种以上处理器分别处理 不同的任务，不同处理器软件开发由不同工程师负责，处理器间通过共享内存 或串口进行通信，协作完成飞行控制与管理，充分发挥各处理器的优势，可有 效提高飞控系统的性能，是目前研究发展趋势之一。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)传统基于单核单人开发的飞控软件的处理器和开发者的工作量日益繁 重，飞控系统实时性降低，软件模块间耦合性较大。

(2)传统基于单核单人开发的飞控软件的程序维护和测试不便，这种开发 架构难以满足现在飞控软件任务多、复杂度高、实时性强的特点。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种飞机飞行控制管理系统、方 法、介质、设备及终端，尤其涉及一种基于多核处理器的飞机飞行控制管理软 件开发架构设计方法、系统、介质、设备及终端。

本发明是这样实现的，一种飞机飞行控制管理系统，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。

进一步，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。

进一步，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。