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由我校主导研发的国内首款全国产化飞控机首次装机飞行测试成功

信息来源:飞行器学院 发布日期:2025-04-21 访问量:


4月19日,由我校飞行器学院科研团队主导,联合龙芯中科(西安)科技有限公司、陕西华兴通盛航空科技有限公司,基于完全自主可控的龙架构指令集龙芯2K0500处理器开发的飞控机,在陕西阎良完成首飞。


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该项目由我校飞行器学院李继广副教授及其科研团队,立足于国家产业升级的实际需求,结合当前智能化发展的行业趋势,以及自主可控的战略安全需求,于2022年自主立项开展技术攻关项目。该项目以国产化为核心,拥抱龙芯中科的龙架构(LoongArch龙架)龙芯处理器,协同国内EDA供应商,联合龙芯中科(西安)科技有限公司、陕西华兴通盛航空科技有限公司、南京航空航天大学、清华大学天津高端装备研究院、西北工业大学等众多科研单位,采用分核同步设计思想,打造全国产化的飞行控制、智能任务处理的一体化智能控制平台。


系统调试


经过三年多的联合研发,团队结合龙芯处理器龙架构指令集、以及飞控机操纵系统所要求的调度、运行、接口、实时性、稳定性等具体要求,在linux-5.10.0内核的基础上,进行实时化开发适配,完成了基于Linux系统的实时操作系统开发。

2023年,团队与广东龙芯中科电子科技有限公司合作,在其智联2K0500先锋核心板的基础上,结合飞控机环境适应性要求、可靠性要求,定制开发了专用核心板。在该核心板的基础上,同年开发完成了第二代飞控机设计,验证龙架构环境下飞控软件编译生成技术。2023年年底,团队完成了龙架构环境下飞控软件编译生成技术,以及各种硬件接口交付稳定性问题。2023年,该项目获得西北工业大学国防重点实验室开发基金资助。


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历代飞控样机


在自研系统的基础上,团队适配、开发完成常见的硬件交互协议:SLC NAND Flash驱动协议、FAT32文件系统、SPI、I2C、PWM、串口、CAN、GPIO、PCIE等驱动协议。2024年,第四代全国产飞控机样机设计完成,验证自主开发的Linux实时操作系统与龙架构处理器的适配、飞控软件运行实时性等问题。在飞行控制软件开发方面,为加快系统体系化建设,团队适配了开源的Ardupilot软件系统。同时,为了提高全系统的自主可控性,团队同时开发的全自研的飞行控制软件。在地面站系统开发方面,为实现X86架构、Linux架构、鸿蒙架构、安卓架构等多平台的适配能力,团队基于QT软件开发了地面操控软件。

2025年,项目进入装机飞行验证阶段,三方技术人员在龙芯中科(西安)科技有限公司尽量两个月的集中联合调试,集中解决全系统信息采集、控制指令输出、散热、震动等问题,发现并解决全系统存在的问题,并进行台架实验室,为脱保飞行做准备。4月19日,准备工作全面完成,装备该飞控机的四旋翼无人机在陕西华兴通盛航空科技有限公司大厅完成首次全流程飞行试验。



此时首飞测试顺利完成,标志这个该国产化飞控研发工作取得阶段性成果,开始用技术开发向应用开发进行转变。目前,西安航空学院、龙芯中科(西安)科技有限公司、陕西华兴通盛航空科技有限公司已签署“国产化飞控开源社区共建战略合作协议”,开源社区(http://bbs.huaxts.com/)和相关技术资料将逐渐开源,向科研院所、高校、企业等单位开放下载。首批一百套飞控已投加工生产,近期将开始第三方单位免费认领飞控产品公测活动。(文、图/飞行器学院 李继广 审核/刘建强)