基于VxWorks的無人直升機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通過手動(dòng)遙控使無人直升機(jī)起飛，起飛后遙控器觸動(dòng)多路選擇器，把無人直升機(jī)的控制權(quán)交與機(jī)載控制計(jì)算機(jī)。機(jī)載控制計(jì)算機(jī)開始傳輸飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)給地面基站。地面基站發(fā)送自主飛行命令給機(jī)載控制計(jì)算機(jī)使得它啟動(dòng)自主定點(diǎn)飛行任務(wù)，控制無人直升機(jī)定點(diǎn)飛行，

飛行任務(wù)結(jié)束后返回狀態(tài)信息給地面基站。

1.2 控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
此無人直升機(jī)控制系統(tǒng)的控制對象是模型直升機(jī)JRVoyager GS R260, 機(jī)載導(dǎo)航模塊包括Crescent的GPS與Honeywell HMR3300型號(hào)的電子羅盤。機(jī)載控制計(jì)算機(jī)是由三星公司生產(chǎn)的16/32位RISC處理器S3C44B0X搭建的硬件平臺(tái)，控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖見圖二。

圖二 無人直升機(jī)控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖

圖二中由于S3C44B0X的UART單元提供了兩個(gè)獨(dú)立的異步串行I/O端口，每個(gè)端口都可以在DMA模式下工作，使得CPU和串行I/O口之間直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，另外GPS與電子羅盤提供的是標(biāo)準(zhǔn)RS-232接口，這與S3C44B0X系統(tǒng)所定義的高低電平不同，所以需要通過電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232C來進(jìn)行轉(zhuǎn)換。由于S3C44B0X片內(nèi)不帶以太網(wǎng)接口，所以選用RTL8039作為以太網(wǎng)接口芯片與地面基站控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。S3C44B0X根據(jù)內(nèi)部程序輸出5路PWM波控制無人直升機(jī)的5個(gè)舵機(jī)，完成自主定點(diǎn)飛行任務(wù)。74LS128芯片作為多路選擇器，切換手動(dòng)遙控模式與自主定點(diǎn)飛行模式。另外還擴(kuò)展大容量的外部寄存器，其中8MB的HY57V641620作為SDRAM存儲(chǔ)器存儲(chǔ)程序運(yùn)行中的中間數(shù)據(jù)，2MB的SST39VF1601存儲(chǔ)器作為FLASH存儲(chǔ)源程序。