一种开放式可重构的飞行控制系统软件架构实现方法与流程

技术特征：
1.一种开放式可重构的飞行控制系统软件架构实现方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：根据飞行器任务交互节点的使命任务指令、配置的飞行控制算法组件和任务载荷节点，获取与使命任务指令对应的使命任务信息；步骤2：依据步骤1获取的使命任务信息，通过飞行控制系统中智能、可进化的任务调度中间件，按需动态加载、重构、编排算法组件，或者接收用户输入的算法组件，实现开放式飞行控制系统软件的重构、调度；步骤3：响应于使命任务信息、编制的算法组件以及测量节点获得的系统信息，在计算节点执行算法组件，生成与使命任务指令对应的飞行控制指令；步骤4：将步骤3生成的飞行控制指令发送给执行机构节点，使得所述飞行器能够执行与使命任务信息相应的飞行控制指令。2.根据权利要求1所述一种开放式可重构的飞行控制系统软件架构实现方法，其特征在于：步骤1中，所述飞行器任务交互节点的使命任务指令，包括但不限于有人驾驶飞机的飞行员
‑
飞机交互指令，无人驾驶飞行器的地面站遥控指令或自主任务指令，飞行器集群飞行任务的交互指令。3.根据权利要求1所述一种开放式可重构的飞行控制系统软件架构实现方法，其特征在于：步骤1中，所述配置的飞行控制算法组件，包括数据融合、态势感知、任务规划、导航定位、目标跟踪、路径规划、协同制导、控制执行、故障容错功能模块；所述飞行控制算法组件为具有模块化功能的飞行控制算法组件，能够包含子组件，所述子组件为能够履行独立的子功能。4.根据权利要求1所述一种开放式可重构的飞行控制系统软件架构实现方法，其特征在于：步骤1中，所述任务载荷节点，是与使命任务指令匹配的、能够完成使命任务的设备；所述任务载荷节点综合使命任务指令、飞行控制算法组件，能够获取与使命任务指令对应的使命任务信息。5.根据权利要求1所述一种开放式可重构的飞行控制系统软件架构实现方法，其特征在于：步骤1中，所述使命任务信息是根据使命任务、外部态势、系统状态变化，以及飞行控制算法组件，生成的遂行整个使命任务的动态过程信息。6.根据权利要求1或3所述一种开放式可重构的飞行控制系统软件架构实现方法，其特征在于：步骤2中，所述任务调度中间件能够根据飞行控制算法组件资源的可用性、使命任务信息，动态的加载、卸载、调度、配置飞行控制算法组件；所述任务调度中间件具有智能、可进化功能，在任务执行过程中，按性能优化，能够重构算法组件，自适应任务效能；所述任务调度中间件，能够接收用户编制的特定的任务调度过程，调度相应的飞行控制算法组件。7.根据权利要求3所述一种开放式可重构的飞行控制系统软件架构实现方法，其特征在于：步骤3中，所述编制的算法组件，包括但不限于数据融合、态势感知、任务规划、导航定位、目标跟踪、路径规划、协同制导、控制执行、故障容错算法组件之一，或者这些算法组件的组合。8.根据权利要求1所述一种开放式可重构的飞行控制系统软件架构实现方法，其特征在于：步骤3中，所述测量节点为飞行器携带的系统信息测量设备，包括但不限于imu、gps、速度、大气测量系统设备及其组合。9.根据权利要求1所述一种开放式可重构的飞行控制系统软件架构实现方法，其特征
在于：步骤3中，所述计算节点为包含处理器和存储器的电子计算设备，所述计算节点响应于使命任务信息、编制的算法组件以及测量节点获得的系统信息，执行算法组件，生成与使命任务指令对应的飞行控制指令。10.根据权利要求1所述一种开放式可重构的飞行控制系统软件架构实现方法，其特征在于：步骤4中，所述执行机构节点为动力系统及飞行器操纵面的操纵机构；飞行控制指令发送给执行机构节点，使得所述飞行器能够执行与使命任务信息相应的飞行控制指令，遂行使命任务。

技术总结
本发明提出一种开放式可重构的飞行控制系统软件架构实现方法，根据飞行器任务交互节点的使命任务指令、配置的飞行控制算法组件和任务载荷节点，获取使命任务信息；依据使命任务信息，通过任务调度中间件，按需动态加载、重构、编排算法组件，或者接收用户输入的算法组件，实现开放式飞行控制系统软件的重构调度；响应于使命任务信息、算法组件以及测量节点获得的系统信息，在计算节点执行算法组件，生成飞行控制指令，并发送给执行机构节点，执行相应的飞行控制指令。本发明能实现飞行控制系统软硬件解耦、动态自适应重构、模块化设计，不仅支持重新定义飞行器任务功能，而且可以在飞行器生命周期内达到系统升级、性能提升和成本降低的目标。低的目标。低的目标。


技术研发人员：闫斌斌 刘双喜 王保印 张通
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：2021.09.05
技术公布日：2021/12/3