[发明专利]一种飞行控制软件架构和飞行控制方法、装置及电子设备

说明书

本发明公开了一种飞行控制软件架构和飞行控制方法、装置及电子设备，包括：任意非同质的第一处理器和第二处理器；第一处理器包括导航功能模块，用于对所述飞行装置进行导航计算并输出导航计算结果至第二处理器；第二处理器包括制导计算模块和姿控计算模块，用于根据导航计算结果对飞行装置进行制导计算和姿控计算，并根据计算结果控制飞行装置的飞行。采用两个异构处理器，有效分解软件功能，每个处理器独立运行功能模块，降低了软件模块间的耦合性，提高了软件执行的实时性，同时，每个处理器的功能模块可以独立设计，有效降低了开发复杂性；两个处理器之间通道独立，降低了处理器间通信的复杂性。

技术领域

本发明涉及飞行控制技术领域，具体涉及一种飞行控制软件架构和飞行控制方法、装置及电子设备。

背景技术

飞行控制软件（Flight Control Software，FCS）是靶弹的控制中枢，最主要的功能是对整个飞行器的飞行轨迹和姿态进行控制，还具备配合地面测控系统完成系统测试的功能。随着多传感器融合、智能控制等技术的快速发展，以及对FCS实时性、可靠性、周期、成本等要求的不断提高，FCS的复杂性和难度也越来越大。

现有的飞行控制软件架构一种是采用单中央处理器（Central Processing Unit，CPU），要么采用裸机运行，软件结构采用前台中断处理，后台做流程控制的前后台结构；要么使用一种实时系统内核，由软件划分任务模块，系统进行调度；这种单CPU方案，使得导航、制导控制计算和流程控制、测试等功能紧密耦合在一起，对CPU性能要求严苛，不适合实时性要求稍高的系统。另外一种方案是使用多CPU，当CUP≥3时，每个CPU完成一个独立模块功能，每个CPU功能相对单一，有充足计算余量，但是这种方案仅适用于火箭等大型复杂系统，因为其使用CPU数据过多，对于结构紧凑的靶弹系统不仅会使电路设计复杂，占用过大体积，还会使成本上升，多CPU间的数据交互设计复杂性也会增加，另外，也增加了功耗，有些CPU利用率低，会造成资源浪费。当CUP=2时，一般的采用同构CPU，一个CUP用于通信，一个CUP用于流程控制，控制解算模块置于其中一个CPU，这种方案中虽然使用了2个CPU，但是，同构CPU一般选用性能相对较高的芯片，未考虑差异化，造成成本升高；另外每个核心模块划分并不适用于靶弹系统，靶弹通信模块和流程控制模块相对简单，而控制解算相对复杂，对控制解算部分进行拆分更合理。另外，两个CPU之间一般采用共享内存方式交互信令，通过复杂的软件协议保证通信的正确性，使软件易出错，增加了软件设计的难度。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了涉及一种飞行控制软件架构和飞行控制方法、装置及电子设备，以解决靶弹领域现有技术中飞行控制软件架构存在强耦合、实时性差或者设计复杂，通用性不强的技术问题。

本发明提出的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供一种飞行控制软件架构，应用于飞行装置，所述飞行装置包括FPGA芯片；该飞行控制软件架构包括：任意非同质的第一处理器和第二处理器，所述第一处理器和所述第二处理器利用预设数据结构接口进行通信，所述预设数据结构接口使用读写独立通道；所述第一处理器包括导航功能模块，所述导航功能模块用于对所述飞行装置进行导航计算并输出导航计算结果至所述第二处理器；所述第二处理器包括制导计算模块和姿控计算模块，用于根据所述导航计算结果对所述飞行装置进行制导计算和姿控计算，并根据计算结果控制所述飞行装置的飞行。

结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述导航功能模块，包括：数据读取与处理模块，用于获取导航数据并对所述导航数据进行预处理；初始对准模块，用于对所述飞行装置进行初始对准并输出初始对准结果至所述第二处理器；导航计算模块，用于根据所述导航数据对所述飞行装置进行导航计算。