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试析无人机无人机光电系统实时多任务管理软件技术

收藏本文 2024-02-18 点赞:30245 浏览:135190 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:本论文探讨的内容是无人机光电系统实时多任务管理软件,该软件作为某型无人机光电系统的重要组成部分,主要用于完成无人机光电系统众多任务的调度和管理,接收地面制约站的操控指令,实现对电视、热像、激光器等传感器的制约,完成光电系统不同的工作方式的切换和自检制约,并将光电系统状态信息实时上报火控任务机系统。针对无人机载光电系统对任务管理软件的高可靠性和强实时性要求,在浅析无人机光电系统的功能和性能要求后,设计并实现一款硬件基于PowerPC处理器MPC8245,采取VxWorks嵌入式操作系统的无人机光电系统实时多任务管理软件。本论文首先简要介绍了嵌入式实时操作系统VxWorks及其开发环境Tornado,探讨了多任务的调度机制和任务间的通信;其次,针对无人机光电系统的功能需求,提出了任务管理软件的需求浅析和软件功能模块的划分,进行了软件概要设计、任务划分、优先级设计和详细设计,并完成了功能模块的代码实现和软件调试工作。在软件的设计历程中,采取了结构化设计策略,按功能和制约对象划分不同的软件包,加强软件包的独立性,提升软件的模块化、可移植性、可维护性、可测试性。按照面向对象的设计理念,在本课题中对软件的可重用技术和模块化设计技术进行了初步探讨,并贯穿在整个设计历程中。本论文探讨的无人机光电系统实时多任务管理软件,实现了系统要求的功能和性能,并在外场飞行试验中圆满地完成了任务。该软件的实际运用,为无人机光电系统性能的提升在软件技术上给予有力的支持,软件的模块化设计技术缩短了同类软件的开发周期、降低了软件开发成本,具有广泛的运用前景。关键词:嵌入式实时操作系统论文VxWorks论文Tornado论文无人机论文光电系统论文

    摘要3-4

    Abstract4-8

    1 绪论8-12

    1.1 探讨背景8-9

    1.2 课题来源与作用9-10

    1.3 论文的探讨内容和试验手段10-11

    1.4 论文结构安排11-12

    2 实时操作系统VxWorks及其开发环境Tornado12-25

    2.1 嵌入式实时操作系统12-16

    2.1.1 嵌入式系统12-13

    2.1.2 实时系统13-14

    2.1.3 常见的嵌入式实时操作系统14-16

    2.2 嵌入式实时操作系统VxWorks16-19

    2.3 VxWorks系统编程19-22

    2.3.1 多任务机制19-21

    2.3.2 任务间的通信21-22

    2.3.3 中断处理机制22

    2.4 集成开发环境Tornado介绍22-24

    2.4.1 Tornado的组成22-24

    2.4.2 Tornado开发环境的特点24

    2.5 本章小结24-25

    3 软件需求浅析与概要设计25-42

    3.1 系统的功能浅析25-27

    3.2 软件接口需求与功能需求27-29

    3.2.1 接口需求27-28

    3.2.2 功能需求28-29

    3.3 软件运转环境29-30

    3.4 软件概要设计30-38

    3.4.1 设计准则30

    3.4.2 软件各功能模块流程与数据流30-36

    3.4.3 数据结构设计36-38

    3.5 软件任务设计38-41

    3.5.1 任务划分与设计38-40

    3.5.2 任务的优先级设计40

    3.5.3 任务间的通信40-41

    3.6 本章小结41-42

    4 软件详细设计及程序实现42-60

    4.1 软件包划分42

    4.2 软件包的设计与实现42-48

    4.2.1 系统逻辑软件包的实现43-44

    4.2.2 火控任务机系统软件包的实现44

    4.2.3 软件包的实现44-45

    4.2.4 热像软件包的实现45

    4.2.5 目标定位与地理跟踪算法的实现45-48

    4.3 核心软件的流程设计与代码实现48-59

    4.3.1 系统执行任务程序48-49

    4.3.2 火控任务机系统通信接收任务入口函数49-51

    4.3.3 系统通信接收任务入口函数51-53

    4.3.4 热像通信任务入口函数53-56

    4.3.5 地理跟踪算法程序56-59

    4.4 本章小结59-60

    5 系统调试与测试60-69

    5.1 调试环境介绍60-63

    5.2 系统调试说明63-68

    5.2.1 接口调试64-68

    5.2.2系统软件集成68

    5.3 本章小结68-69

    6 结论69-70

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