無人機機載測試係統狀態管理方案設計
信息技術
作者：尹川 王錦 陳新華
【摘要】本文針對無人機平台下試飛測試技術遇到的新問題，提出一種無人機機載測試係統狀態管理方案。論文介紹了該方案的組成結構和工作原理，對每一部分的功能進行了詳細的設計。
【關鍵詞】無人機；試飛測試係統；狀態管理
1.前言
近年來無人機的發展突飛猛進，打造適合無人機的試飛的測試係統已成當務之急。在有人機試飛測試技術方麵，我國已經有了豐富的經驗，形成了完整的測試技術體係；而在無人機試飛測試技術方麵，還處於起步階段。為應對這種特殊環境，無人機平台的測試係統需要作一些改進。本文在以往無人機機載測試係統的基礎上擴展一項係統狀態管理功能，以應對飛行時無人機測試係統的健康狀態控製。
2.無人機試飛測試係統發展概況
以往的無人機機載試飛測試係統框圖。該係統主要由定位采集子係統，機載專用、通用采集子係統，機載記錄子係統和調節器傳感器子係統組成。機載定位采集子係統用來給係統統一授時並采集記錄定位數據，通用、專用采集子係統主要用來采集各類傳感器、總線信號，機載記錄子係統記錄測試係統采集到的所有數據。此套係統與有人機的機載測試係統並無區別，但是針對無人機無人駕駛、長行時等特點，為應對某些緊急情況和長時間記錄時測試係統的實時調整，對整個測試係統進行狀態監測管理顯得尤為重要。接下來本文將提出一種無人機機載測試係統狀態管理方案。
3.無人機機載測試係統狀態管理係統方案
此係統主要用於無人機飛行中對機載測試係統狀態進行監測和管理，方便係統的應急處置和靈活管理。該係統通過對測試係統各個部分工作狀態的監測，遙測下傳至地麵人員決策後再通過上行鏈路控製測試係統各部分的工作。係統原理框圖。
無人機機載測試係統不能像有人機一樣可以依靠飛行員在飛行中對測試係統加以控製，在長行時飛行時由於視頻等高速率信號會快速占用記錄器空間，通過本方案不僅可以監測測試係統工作狀態以應對緊急情況，還可以根據需求靈活改變係統的狀態，開啟或關閉部分設備以合理控製記錄器空間，更加有效完成測試任務。
3.1機載測試係統狀態監測單元
測試係統監測單元主要用來實時監測測試係統各部分的工作狀態，及時發現錯誤和故障，進行故障分析後形成狀態消息發送到下一個模塊處理，並且正常監測和故障時的信息日誌都會自動保存。測試係統狀態監測模塊是本單元最重要的部分，它通過對測試係統的狀態查詢或實時信息交互來獲取狀態信息。故障分析與報警模塊主要是對監測模塊送來的信息進行分析整理，故障時產生報警信息。日誌生成與存儲模塊主要實時記錄測試係統的狀態信息，著重保存故障信息。狀態信息產生單元處理接收到的狀態信息形成消息包。測試係統狀態監測模塊需要獲取的內容和方式如下詳述：PCM流狀態：a.PCM流輸出狀態，同步狀態。通過檢測PCM流幀同步字判斷PCM輸出流是否正常。b.關鍵參數越限報警。檢測單元實時從PCM中獲取一主幀，按照預先設定的規則對特定科目所關心的參數進行越限檢測，若發現關心的參數越限，記錄此參數位置和數值送至下一單元處理。記錄係統狀態。本單元通過向機載記錄器發送命令與信息交互，獲取豐富的記錄狀態信息，進行相應處理後送至故障分析與報警模塊。本模塊獲取信息並處理後得到狀態信息包括：a.記錄狀態；b.記錄文件數；c.記錄文件名索引；d.記錄器磁盤使用百分比；e.磁盤滿報警信息。調節器等設備狀態。獲取調節器的工作狀態、定位采集器定位狀態和記錄狀態等。