基于设计模式的无人机飞控系统MBIT的设计与实现

摘要

飞行控制系统是无人机的核心控制系统，对其进行全面的检测和故障诊断有着非常重要的意义。维护性机内自检测（MBIT）地面系统用以实现地勤人员对飞行控制系统各部件进行功能与性能的检测、故障定位、提供维护检测信息，并且可在维护工作完成后，确认飞行控制系统的正确性和完整性，充分保障飞行控制系统的高性能性、高稳定性和高安全性。目前，对于MBIT地面系统的设计需求和性能要求尚没有一个统一的规定和标准。
　　本文以面向对象软件的设计为基础，使用软件建模方法、统一建模语言、设计模式等理论及新型软件工程方法，展开了全面的、系统的研究与设计。本文在充分调查研究国内外飞行控制系统维护性自检测技术的基础上，通过定义系统的需求模型，明确了飞行控制系统MBIT的研发需求。通过对系统需求的分析，将系统进行细致的层次划分，建立了系统分析模型。而后，借鉴软件设计模式的先进理论，以经典的设计模式为基础进行软件的设计，成功解决了飞行控制系统MBIT设计中潜在的问题。在对系统分析、建模、设计完成之后，本文使用Visual C++工具，运用相关技术完成了系统的开发。
　　经过某型无人机机上地面试验、起飞前试验等测试说明本文开发的系统不仅可靠性高，可扩展性强，并且实现了系统的低耦合，易于维护，大幅减轻了维护人员的工作强度，有效的完成了飞机起飞前的检测及故障的下载，为今后相关领域内飞行控制系统机内维护性自检测地面系统设计提供了一个先进的应用示范。

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第一章 绪论

1.1 飞控系统MBIT概述

1.2 研究背景及意义

1.3 国内外研究现状

1.4 MBIT系统开发环境

1.5 本文主要研究内容

第二章 设计模式与UML建模语言

2.1 面向对象技术

2.2 设计模式

2.3 统一建模语言

2.4本章小结

第三章 MBIT系统的需求建模

3.1 系统的需求建模

3.2 MBIT系统整体用例模型

3.3 MBIT系统的用例分析

3.4 本章小结

第四章 MBIT系统的分析建模

4.1 系统分析建模概述

4.2 MBIT系统分析建模

4.3 本章小结

第五章 基于设计模式的MBIT系统设计

5.1 MBIT系统设计

5.2 用户控制层设计中的模式应用

5.3 界面控制层设计中的模式应用

5.4 数据解析层设计中的模式应用

5.5 数据传输层设计中的模式应用

5.6 本章小结

第六章 系统实现与分析

6.1 系统登陆界面效果

6.2 数据链路检查

6.3 交互测试实现与结果分析

6.4 故障记录下载与故障分析

6.5 仿真飞行试验

6.6 系统性能分析

6.7 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 全文总结

7.2 工作展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果