[发明专利]一种基于伴随飞行器控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于伴随飞行器控制系统，其特征在于，包括数据获取模块、数据交互模块和数据应用模块，以及为各模块提供运行环境的操作系统；

所述数据获取模块通过接口将各类传感器及作动装置以中断方式获取数据，并对获取的数据进行帧格式校验，再通过消息API将数据传输至数据交互模块的消息队列；通过操作系统的API以及根据伴随飞行器控制系统需要编写的API与数据交互模块进行数据交互；

所述数据交互模块用于对数据获取模块发送来的数据进行消息分类，根据通讯协议进行数据解包操作，为每一数据定义对应的队列数据结构；以及为数据获取模块与数据应用模块提供数据输入与输出操作的API；

所述数据应用模块用于通过数据交互模块消息队列获取消息数据，并实现飞控软件的算法；以及实时接收数据获取模块数据更新，按照相应的数据流规则进行对应算法计算，并将计算的结果发送至数据交互模块消息队列。

2.根据权利要求1所述的一种基于伴随飞行器控制系统，其特征在于，所述操作系统为μC/OS-III操作系统。

3.根据权利要求2所述的一种基于伴随飞行器控制系统，其特征在于，所述μC/OS-III操作系统根据实际的需求及板级存储资源大小，在os_cfg.h文件中对不使用的预编译进行修改实现μC/OS-III操作系统的裁剪。

4.根据权利要求2所述的一种基于伴随飞行器控制系统，其特征在于，所述飞控软件的源代码存储在μC/OS-III操作系统的FKsource文件中。

5.根据权利要求2所述的一种基于伴随飞行器控制系统，其特征在于，所述操作系统为进行移植工作后的操作系统；所述移植工作包括：μC/OS-III移植、μC/CPU移植、板级支持包；其中，μC/OS-III移植包括关于CPU相关代码文件OS_CPU.H、0S_CPU_C.C和0S_CPU_A.ASM；μC/CPU移植包括CPU.h,CPU_c.h,CPU_a.asm；板级支持包移植包括bsp.h,bsp.c,bsp_int.c,bsp_int.h；在OS_CPU.H文件中修改中数据类型8位、32位、64位，堆栈增长方向下，开关中断宏为3；在0S_CPU_C.C文件中使用OSTTaskStkInit()、OSTTaskSwHook()、OSTTaskIdleHook()、OSTInitHookBegin()函数进行初始化任务堆栈结构、基层任务切换、功耗模式配置、OS系统初始化；在0S_CPU_A.ASM文件中使用OSStart()、OSCtxSw()、OSIntCtxSw()函数进行多任务管理、任务级任务切换、中断级任务切换。

6.根据权利要求2所述的一种基于伴随飞行器控制系统，其特征在于，所述数据获取模块使用的接口包括UART接口和1553B接口；其中，

IMU模块、GNSS模块、数据链模块、舵机模块、数据延时模块采用通讯方式为UART，对接收的到数据进行帧结构进行校验，包括帧头、帧尾、帧类别、帧长度、校验和，对应的操作系统中的中断序号分别为422_In1、422_In2、422_In3、422_In4、485_In5；

地面检查采用通讯方式为1553B，其数据为各种指令；对接收的到数据进行帧结构进行校验，包括帧头、帧尾、标识码、序列码、帧类别、帧长度、校验和，对应的操作系统中的中断序号为1553B_In1；

IO模块采用通讯方式为UART，其提供的数据为电平信号，对接收的到数据进行电平时间进行滤波及判断，32路IO信号对应于32位数据的每一位，对应的操作系统中的中断序号为IO_In1。

7.根据权利要求2所述的一种基于伴随飞行器控制系统，其特征在于，所述μC/OS-III操作系统中消息队列相关结构体包括OS_Q、OS_MSG_Q、OS_MSG；其中，OS_Q结构体包含消息队列的名称、等待的消息队列的列表；OS_MSG_Q结构体为消息队列本体，包含指向消息队列的头与尾，消息队列的最大长度、历史长度及当前长度；OS_MSG为消息队列中的消息本体，包含消息内容、大小、时间戳。