MCLEAN AVIONICS · SELF-DEVELOPED

深空 DS-1000
飞控导航系统

三冗余光纤IMU架构 + 实时故障切换 + 多传感器组合导航 + 全权限舵机控制, 从传感器选型到控制律代码全链路自研,随 AI-101 随机取证,满足 DAL 安全等级。

3× FOG
光纤IMU冗余
<10 ms
故障切换时间
DAL
安全等级
100%
自研代码
00 / HARDWARE

三冗余飞控计算机硬件

三路独立计算通道物理隔离,铝合金加固机箱,航空级接口,满足机载振动与温度环境要求。

三冗余飞控计算机外观
整机外观

三组独立通道面板,每组三路绿色状态指示灯,航空总线接口

三冗余飞控计算机内部板卡
内部结构

三块完全相同的独立CPU板卡平行排列,金属隔板物理隔离

三冗余飞控计算机接口面板
接口面板

圆形航插、航空连接器、以太网口,三路通道独立对外接口

01 / MULTI-IMU REDUNDANCY

多 IMU 冗余架构

三路独立光纤IMU物理隔离、独立供电、独立时钟,导航级精度,任一路故障不影响系统继续运行。

FOG-1 · HG9900导航级光纤陀螺200Hz · 独立供电FOG-2 · KVH1775战术级光纤陀螺200Hz · 独立时钟FOG-3 · 国产光纤IMU备份 · 独立通道冗余表决器Voting & Fault Detection三取二 / 一致性比对融合姿态输出Attitude Solution0.02° RMS 精度
HG9900
PRIMARY · 导航级FOG

Honeywell导航级光纤陀螺IMU,陀螺零偏稳定性0.01°/h,作为主姿态参考源。

KVH 1775
SECONDARY · 战术级FOG

KVH战术级光纤IMU,200Hz采样,全温段零偏稳定性0.1°/h,冗余通道。

国产FOG IMU
BACKUP · 冷备份

国产光纤陀螺备份通道,供应链自主可控,覆盖两路同时故障极端场景。

02 / FAULT SWITCHING

实时故障切换逻辑

状态机监测每路 IMU 的健康度,检测到故障后 <10ms 内完成切换,控制律无扰动过渡。

故障检测机制

  • 硬件自检:上电 BIT + 周期性 PBIT 检测传感器状态字
  • 一致性比对:三路姿态解算结果两两比对,超差即标记可疑
  • 看门狗监控:采样超时 / 数据冻结 / 输出跳变触发故障标志
  • 裕度管理:动态计算每路 IMU 健康权重,而非硬切换

切换状态机

  • NORMAL:三路一致,主路输出,备份静默热备
  • DEGRADED:一路故障,自动切换至次路,告警但继续飞行
  • BACKUP:两路故障,进入冷备份通道,触发返航决策
  • SAFE:三路全失效,触发伞降 / 应急恢复程序
03 / INTEGRATED NAVIGATION

多传感器组合导航

INS/GNSS/气压/磁强计多源融合,扩展卡尔曼滤波(EKF)输出高精度位置与姿态。

100 Hz
光纤IMU惯导

光纤陀螺角速度/加速度高频积分,导航级精度,短时位置推算漂移极小。

10 Hz
GNSS 定位

GPS/北斗双系统,卫星位置修正惯导漂移。

50 Hz
气压高度计

垂直通道高度/垂直速度,辅助 GNSS 失锁场景。

20 Hz
磁强计

航向参考,修正磁偏角与硬磁/软磁干扰。

100 Hz
EKF 融合

扩展卡尔曼滤波输出最终导航解。

04 / SERVO ACTUATION

全权限舵机系统

副翼 / 升降舵 / 方向舵三轴全权限电传控制,舵机位置闭环反馈至飞控。

舵面功能驱动方式反馈
副翼 Aileron滚转控制电动舵机 + PWM 指令位置闭环反馈 <5ms
升降舵 Elevator俯仰控制电动舵机 + PWM 指令位置闭环反馈 <5ms
方向舵 Rudder偏航控制 / 转弯协调电动舵机 + PWM 指令位置闭环反馈 <5ms
襟翼 Flap起降增升 / 短距起降独立舵机,分档控制位置开关量反馈
05 / SELF-DEVELOPED

自研能力背书

从芯片选型、硬件设计、嵌入式代码到控制律算法,全链路自主可控。

100%

代码自研

飞控固件、EKF 导航解算、控制律、故障检测状态机全部自研,无第三方黑盒 SDK。

4 级

验证链路

MIL → SIL → PIL → HIL 全链路仿真验证,最终部署至FPGA硬件平台。

DAL

安全等级

满足 RTCA DO-178C DAL 级开发要求,随 AI-101 随机取证,支持适航审查。