基于Flexray總線的車載指揮控制設計與實現
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在現代戰爭中，無人機相對有人機而言具有低成本、零傷亡、高機動、可重復使用等諸多優勢，其使用范圍已擴展到軍事、民用等領域。在軍事上可用于偵察、監視、通信中繼、電子對抗、戰果評估等；在民用上可用于大地測量、氣象觀測、城市環境監測、地球資源勘探、森林防火、核污染生化污染區的取樣與監控等。無人機系統通常由機載系統、數據鏈和地面站組成。
地面站是無人機系統的中樞，它的主要功能包括：任務計劃、飛行控制、信息處理顯示、目標檢測和定位、數據記錄等。車載地面站由于其機動性好、便于快速部署、可迅速到達任務區域附近而受到用戶青睞。但車載地面站面臨高低溫、高濕、沖擊、振動、電磁輻射干擾等惡劣環境，以及對其性能、體積、重量、功耗等的苛刻要求，普通的商用計算機無法滿足車載環境要求及控制的實時性要求。 本文針對某車載無人機地面站的需求，提出了一種指揮控制計算機設計方案及實現方法。
1 系統功能分析
無人機地面站指揮控制計算機用于無人機的跟蹤和指令控制。它通過無線電接收機接收無人機遙感傳送的圖像信號，經圖像處理后送給車載地面站的駕駛員，同時由指揮控制計算機進行圖像貯存。 車載地面站的駕駛員可對無人機的飛行及其任務的執行進行監視，通過地面站的指令發射機可向無人機發出控制指令，無人機接收后按照命令可不斷調整飛行路線，完成任務。圖1為車載無人機地面站指揮控制計算機的系統交聯圖。
車載指揮控制計算機是車載地面站的核心，是系統正常有序工作的重要控制部件。指揮控制計算機負責組織管理車載地面站內部設備，使地面站內各設備能夠有序協調工作，并通過FlexRay總線與車載電子系統進行數據交換，保障地面站捕獲無人機發回的任務區域圖像信號，及時將地面站駕駛員的操控指令發射至無人機。其主要功能如下：
(1)進行地面站與車載電子系統之間的信息交換；
(2)采集駕駛員發出的操控指令，并將指令傳送至指令發射機，由指令發射機調制后發射至無人機，同時將操控指令發送給記錄器進行記錄；
(3)控制指令發射機、圖像接收機天線伺服系統轉動，使天線主波瓣對準無人機以獲得最佳的信號強度；
(4)采集圖像接收機傳送來的圖像數據信號，并將圖像顯示在車載顯示器上，同時將圖像記錄在記錄器上；
(5)控制地面站內各設備的自檢和周期性監測。
2 車載指揮控制計算機系統結構設計
隨著車載計算機的體積小型化、功能多元化和操作實時化，要求新一代無人機地面站指揮控制計算機必須是體積小、重量輕、功耗低的、可支持多任務實時操作系統的嵌入式計算機。根據指揮控制計算機的功能性能要求，可將指揮控制計算機劃分為處理器模塊、接口模塊、顯示模塊、通信模塊、電源模塊等5個功能模塊，各功能模塊通過CPCI總線進行通訊。
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