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1、第43卷第4期2013年7月航空計(jì)算技術(shù)AeronauticalComputingTechniqueV01.43No.4Jul.2013一種基于PowerPC的彈載飛控計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)楚要?dú)J1,譚震2,賀瑩1,劉永強(qiáng)1(1.中航工業(yè)西安航空計(jì)算技術(shù)研究所,陜西西安710119;2.空軍駐西北地區(qū)軍事代表室,陜西西安710119)摘要:針對導(dǎo)彈飛控系統(tǒng)的功能日趨復(fù)雜的問題,彈栽飛控計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要高性能處理器、多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的計(jì)算平臺支持。分析了彈栽計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)需求,提出了一種基于PowerPC+Vxwo矗s的彈載飛控計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方法,提高了系統(tǒng)性能,降低了系統(tǒng)軟件
2、開發(fā)難度。經(jīng)仿真環(huán)境驗(yàn)證,能夠滿足彈栽計(jì)算機(jī)的研制要求,可適用于各類彈載飛控系統(tǒng)。關(guān)鍵詞:彈栽計(jì)算機(jī);飛控計(jì)算機(jī);PowerPC;VxWorks中圖分類號:TP36文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671-654X(2013)04—0109-04DesignofMissile-borneFlightControlComputerBasedonPowerPCMicroprocessorCHUYao-qinl,TANZhen2,HEYin91,LIUYong-qian91(瓜’anAeronauticsComputingTechniqueResearchInstitute,A
3、VIC,Xi’an710119,China;2.MilitaryDeputyotrIceofAirForceStationedinNo廳hwest,Xi’an710119,China)Abstract:Armedatmissileflightcontrolsystemfunctioncomplexity,thesystemdesignofMissile-borneControlComputerisdependingoncomputingplatformsbasedonhigh--performanceprocessorandreal.-timeembeddedop
4、eratingsystem.ThispaperAnalyzesdesigndemandsofMissile—Bornecomputer,andintroducesadesignofMissile-·borneflightcontrolcomputerbasedonPowerPCmicroprocessorandreal.-timeembeddedoperatingsystemVxWorks;thedesignimprovessystemperformanceanddecreasessoft-waredevelopmentdifficulty.Testedbysim
5、ulationenvironment,thedesignissatisfiedtoMissile-borneComputer’SdemandsandcanbeappliedtotheMissile·Borneflightcontrolsystems.Keywords:missile-bornecomputer;flightcontrolcomputer;PowerPC;VxWorks引言隨著新理論、新技術(shù)、新材料在導(dǎo)彈設(shè)計(jì)制造中的不斷應(yīng)用,導(dǎo)彈技術(shù)獲得了迅速的發(fā)展。導(dǎo)彈具備的功能日趨復(fù)雜,具備多任務(wù)和雙射程控制方式,能夠最大限度地滿足載機(jī)作戰(zhàn)任務(wù)需求,即具備強(qiáng)大空
6、空攻擊能力、對地打擊能力,同時(shí)具備中遠(yuǎn)距攔截和近距格斗的功能。導(dǎo)彈技術(shù)的飛速發(fā)展對彈載飛控計(jì)算機(jī)的功能、性能要求越來越高,最顯著的特征是飛控計(jì)算機(jī)需要實(shí)時(shí)處理的任務(wù)量急速增加?。彈載飛控計(jì)算機(jī)作為導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)的核心部件,硬件多采用DSP+FPGA的方式實(shí)現(xiàn),任務(wù)處理采用中斷方式,具有軟件任務(wù)設(shè)計(jì)簡單、上電后應(yīng)用程序啟動(dòng)速度快的特點(diǎn),并且滿足彈載計(jì)算機(jī)體積小、重量輕、功耗小的需求。但隨著彈載飛控計(jì)算機(jī)任務(wù)量的激增,單一采用中斷方式處理軟件任務(wù),將導(dǎo)致系統(tǒng)應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)變得越加復(fù)雜,難以開發(fā),難以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。為了降低系統(tǒng)軟件的開發(fā)難度,保障系統(tǒng)的可靠性,可
7、以采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)對系統(tǒng)任務(wù)進(jìn)行調(diào)度、管理,從而保證系統(tǒng)中實(shí)時(shí)任務(wù)的正確運(yùn)行。而目前基于DSP的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)還不成熟,在機(jī)彈載計(jì)算機(jī)平臺中還未有成熟應(yīng)用,不能滿足當(dāng)前彈載飛控計(jì)算機(jī)多任務(wù)實(shí)時(shí)處理能力的需求。目前,PowerPC處理器和VxWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)已在機(jī)載計(jì)算機(jī)中成熟應(yīng)用,但由于彈載計(jì)算機(jī)的特殊應(yīng)用環(huán)境的限制,譬如:小體積、低功耗、系統(tǒng)快速啟動(dòng)等因素,目前PowerPC處理器還未在彈載計(jì)算機(jī)中應(yīng)用。因此,設(shè)計(jì)一款基于PowerPC處理器的彈載計(jì)算機(jī),用于滿足飛控計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)任務(wù)量激增的需求,降低系統(tǒng)軟件的開發(fā)難度,掌握PowerPC處理器在彈載計(jì)算機(jī)中應(yīng)
8、用的關(guān)鍵技