无人直升机多源冗余容错导航系统设计与实现

来源：机械与电子杂志2025年第07期北京时间：

作者：位士超;祖家奎;秦勇;刘世龙

单位：南京航空航天大学自动化学院,江苏 南京 211106

摘要：设计了一种“双 CPU+FPGA ”架构的冗余导航计算系统,旨在提高无人直升机在高振动环境下的导航系统适应性、可靠性与精度,并有效应对传感器故障及精度不足的问题。系统采用模块化、层次化的软件设计,硬件包含 CPU 解算模块、驱动模块、信号采集模块、通信模块和电源模块,构建了三重冗余结构。根据所设计的导航系统提出了基于软阈值的三冗余表决容错算法,并对冗余导航信息进行降维处理以减小计算量。动态车载测试结果表明,该多源冗余容错导航系统可以满足无人直升机对新型惯性导航的技术要求,为飞控系统的高性能导航提供了工程应用基础。

关键词：无人直升机;传感器;双 CPU ;冗余导航;容错算法