嵌入式Linux实时控制的四轴飞行器进程分析※

杨浩，杨斌

（西南交通大学 信息科学与技术学院，成都610031）

杨浩（硕士研究生），主要研究方向为嵌入式开发与应用；杨斌（教授），主要研究方向为嵌入式系统应用开发、实时与分布式系统。

引 言

目前，市场上大部分四轴飞行器都是基于单片机制作的控制系统。单片机体积小、功耗低，但是由于其性能有限［1］，且不能很好地支持TCP／IP协议，导致基于单片机制作的四轴飞行器功能有限。如果想要四轴飞行器实现更多的功能，则需要使用操作系统来制作四轴飞行器控制系统。在Linux操作系统中，普通进程不能做到快速的实时响应，因此如果使用Linux操作系统来制作四轴飞行器控制系统，就需要对进程的优先级和时间片进行修改，使其能够保证快速响应［2］。

1 Linux操作系统实时进程和普通进程对比

Linux本身并不是一个强实时操作系统，但是其调度策略中提供了对实时进程的支持［3］。总体而言，Linux实时调度算法能够满足严格的时间要求，实时进程和普通进程的具体对比略——编者注。

2 飞行控制系统的任务分析

2.1 开发板选择

因为开发板要安装到四轴飞行器中，因此有以下考虑因素［4］：

①体积小、功耗低，同时，价格不能太高。

②开发板需要采集传感器数据，并且在调试的过程中和上位机进行通信，需要开发板至少有两个串口。

③四轴飞行器需要4 路PWM 信号供给电子调速器，因此至少能支持4路PWM 输出。

④开发板上面需要外接USB摄像头和无线网卡，进行视频采集和网络通信，因此至少需要1个USB接口。……