无人机自驾仪硬件加固方案设计与可靠性分析

• 作者: 侯中喜 姜晶菲 姜汉卿 郭天豪
• 来源期刊: 国防科技大学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 自驾仪 控制解算器 硬件加固 容错设计 可靠性增长
• 年，卷（期）: 2015,（5）
• 所属期刊栏目: 机械工程?材料科学与工程
• 页码范围: 97-103
• 页数: 7页
• 分类号: V241.4
• 字数: 5392字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11887/j.cn.201505015

摘要

自驾仪是无人机实现自主飞行与自主完成各项任务的核心器件。现有商用无人机自驾仪大多没有进行硬件加固，直接用来执行重大任务时有一定风险。通过分析可知自驾仪组成模块中对安全性和可靠性影响最大的模块为控制解算器。根据逐步提高的容错需求，使用复位器、计数器、反相器、选择器等简单器件以及在芯片内部添加简单代码，分别设计了单机复位加固方案、双机热备加固方案、硬件切换和软件切换双机互备加固方案。重点研究了加固方案的可靠性随时间的变化关系，并进行了对比分析。对加固方案的工作机制进行了模拟，分析了这些方案在处理故障时的系统异常输出时间等容错特性。计算表明，这些加固方案可以显著提高系统的可靠性，其中双机互备加固方案的可靠性最高。该研究对于指导高可靠性自驾仪设计时在容错效果与复杂度、成本等方面进行折中具有较大的参考意义。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	侯中喜	国防科技大学航天科学与工程学院	68	428	11.0	15.0
2	姜晶菲	国防科技大学计算机学院	9	27	2.0	5.0
3	郭天豪	国防科技大学航天科学与工程学院	2	1	1.0	1.0
4	姜汉卿	国防科技大学航天科学与工程学院	1	1	1.0	1.0