基于VxWorks的無人直升機控制系統(tǒng)設計

任務的操作使用的是VxWorks系統(tǒng)中的taskLib()與taskInfo()庫函數?？撮T狗時鐘精確定時用到函數wdCreate(),wdStart()等,任務間的同步調度使用的是信號量，包括有二進制信號量與計數信號量。信息接收任務把網絡中傳輸的信息按照高低優(yōu)先級在消息隊列中添加元素，并存放信息到特定的內存塊中，然后啟動計數型的信號量，信號量的值對應于當前消息隊列中還沒有被執(zhí)行命令的個數，每增加一個消息命令后，計數型信號量就釋放，消息解釋任務獲得釋放的信號量后從消息隊列頭獲得最應被優(yōu)先執(zhí)行的命令，根據內存中的首地址信息，調用相應的執(zhí)行函數。如果判斷是無人直升機飛行狀態(tài)信息，調用信息發(fā)送任務把實時信息傳送給地面基站。如判斷是無人直升機自主飛行命令，則調用自主飛行任務,在此任務中要定時查詢無人直升機飛行狀態(tài)信息并與命令中信息做比較，控制舵機動作以完成自主定點飛行任務。在定時查詢機載設備信息以確定飛行狀態(tài)時，用taskDelay()函數不能滿足精確定時的要求。VxWorks系統(tǒng)提供得看門狗它可以保證嚴格的定時，在調用自主飛行任務時創(chuàng)建看門狗。經過1s的時間延時后運行查詢無人直升機飛行狀態(tài)信息的函數,比較信息后控制舵機動作，直到完成無人直升機的自主定點飛行任務后取消看門狗。切換到信息發(fā)送任務，發(fā)送飛行狀態(tài)信息到地面基站監(jiān)控系統(tǒng)。

2.3.3 地面基站控制效果圖
軟件界面可以直觀的顯示控制系統(tǒng)效果，同時便于調試與觀察直升機的實際飛行狀況。基站控制軟件應用VC＋＋編譯器的套節(jié)字socket與基于信號量的多線程技術通過C++語言進行編譯?？刂菩Ч麍D中顯示無人直升機自主定點飛行時的實時狀態(tài)信息：當前高度、設定高度、東西距離、南北距離、方位角、俯仰角、測滾角等。實現了良好的人機交互功能，是控制系統(tǒng)開發(fā)的必備平臺。地面基站控制效果圖見圖四

圖四 地面基站控制效果圖

2 結束語
本文對無人直升機控制系統(tǒng)從硬件與軟件兩個方面進行了闡述，并應用了先進與高性能的實時操作系統(tǒng)VxWorks，通過VxWorks多任務調度時的快速切換響應實現無人直升機的自主飛行。并且通過實際的多次實驗飛行與調試，實現了無人模型直升機自主飛行的任務，取得了預期的效果。