[发明专利]无人战车控制系统时间触发总线

说明书

无人战车控制系统时间触发总线，采用可容错的基于时间触发的协议，支持在多个节点上实施冗余节点和冗余功能，通信控制芯片的操作基于容错高精度全局时钟来建立的时间基准，总线通信控制硬件中包含总线监听，当系统中出现失效节点时，不影响其他节点的正常通信。主控系统采用双冗余设计，其中1台故障时控制任务由正常主控系统全部承担，底盘控制和能源控制采用多冗余多节点设计，避免单一故障造成无人车不能行驶，时间触发总线采用双冗余设计提高可靠性，另外自主单元计算任务由单独的控制器承担，总线上还包括感知系统、炮控系统、辅助系统等。无人战车控制系统时间触发总线可以满足新一代无人战车控制系统总线高数据量、高实时性等的技术特点。

所属技术领域

本技术发明涉及信息总线技术领域，具体为一种无人战车控制系统时间触发总线。

背景技术

无人战车控制系统是无人战车重要组成部分，其采用的数据总线架构直接决定着无人战车的性能，特别是当前的无人战车控制系统采用分布式综合模块化电子系统，传统的控制系统构架总线无法满足对总线时间确定性、多冗余高容错、可组合、可继承性、高带宽等指标要求，制约了炮塔以及武器站火控系统性能的发挥，进而降低了战场生存率。特别是未来无人战车总线必须具有更多的功能、更好的适应性、更高的可靠性和更强的生存能力。时间触发总线是一种可容错的基于时间触发的协议，支持在多个节点上实施冗余节点和冗余功能，通信控制芯片的操作基于其内部的容错高精度全局时钟来建立的时间基准。时间触发总线已经广泛地应用于各种载人交通工具中，目前已经应用到美国国家航空航天局(NASA)在猎户座(Orion)飞船电子系统，空客A380的压力控制舱、军机的数字发动机控制器以及瑞士等国铁路信号和交换系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的技术的不足，提供一种无人战车控制系统时间触发总线。

本技术发明通过如下技术方案予以实现：

提供一种无人战车控制系统时间触发总线，其特征在于采用可容错的基于时间触发的协议，支持在多个节点上实施冗余节点和冗余功能，通信控制芯片的操作基于其内部的容错高精度全局时钟来建立的时间基准，总线通信控制硬件中包含总线监听，当系统中出现失效节点时，不会影响其他节点的正常通信。其中主控系统采用双冗余设计，正常工作分别承担不同控制任务，其中1台故障时控制任务由正常主控系统全部承担，底盘控制和能源控制采用多冗余多节点设计，避免单一故障造成无人车不能行驶，时间触发总线采用双冗余设计提高可靠性，另外自主单元计算任务由单独的控制器承担，总线上还包括感知系统、炮控系统、辅助系统等。无人战车控制系统时间触发总线可以满足新一代无人战车控制系统总线高数据量、高实时性等的技术特点，尤其是支持各种实时或非实时的数据在同一链路中传输的特点。

所述主控系统采用双冗余设计，其特征是主控系统以时间触发技术为核心，采用时间触发网络架构，在通信过程中对时间触发流量数据交换以及处理延时，时间同步策略采取定时触发或灵活时间触发以及关键事件触发方式，正常工作分别承担不同控制任务，其中1台故障时控制任务由正常主控系统全部承担。自主单元计算任务由单独的控制器承担，其功能是根据地图信息计算自主规划指令，根据雷达、视觉、红外传感器信息以及导航和惯导组件生成自主行驶避障指令，根据光电提供图像自主识别目标和跟随目标生成打击指令。无人战车控制系统根据功能划分为若干个功能块，每个功能块内部的系统架构由功能控制器搭建功能支路总线通过时间触发总线与控制器相连接。

所述时间触发总线采用双冗余设计，优先级任务和一般任务分别由不同时间触发总线承担，关键信息和指令自动双总线备份或下达，当其中1条总线出现故障，正常工作的总线承担所有的总线数据及指令，直至故障总线回复正常。底盘控制和能源控制采用多冗余多节点设计，自动屏蔽故障支路的数据，保证系统仍能正常运行，以满足高安全性、高可靠性的要求。总线上还包括感知系统、炮控系统、辅助系统等，其功能是通过传感器完成环境感知，发动机提供动力或发电，控制轮毂电机行驶；通过光电识别目标物，方位电机和高低电机控制炮塔随动，光电锁定目标实现打击跟随，最终火控系统实现打击。

本发明与现有技术相比具有如下优点：