CN106542117A - 一种微集成飞行器无缆化电气系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微集成飞行器无缆化电气系统，包括核心处理单元、传感器系统、敏感器、执行机构和无线自组网络，其中核心处理单元是飞行器电气系统任务管理和信息处理核心，负责飞行控制、轨迹规划、定位解算、电气控制、遥控遥测以及全系统资源管理，传感器系统以无线方式进行飞行器上相关信息感知、采集和传输；敏感器中的惯组与速率陀螺的线路部分与装置部分进行分离设计，执行机构中的伺服机构与伺服机构驱动器进行了集成设计；无线自组网络，采用时分多路复用的时间触发调度机制进行无线数据高速传输，以最小的抖动和可控延时在节点间提供数据传输服务，保证数据传输高速实时无冲突，显著提高了飞行器空间利用率与总装总测效率。

Description

一种微集成飞行器无缆化电气系统

技术领域

本发明涉及一种飞行器电气系统，尤其涉及一种微集成飞行器无缆化电气系统。

背景技术

航空航天飞行器内部空间狭小，在国内外飞行器设计中，都面临着飞行器电气系统复杂度、可靠性与系统体积、重量之间的矛盾。由于工作环境与任务等因素，飞行器电气系统的可靠性要求很高，通常通过对系统单机、模块、线路等各级进行冗余设计提高系统可靠性，随之带来的代价之一就是电缆数量与重量的增加，在飞行器狭小空间内导致电缆的走线与布局难度增大，且极易形成潜通路，并给飞行器的总装及总测带来困难。

在新一代飞行器性能不断增强、电气系统配置日益复杂的发展趋势下，传统飞行器电气系统的设计，使得飞行器电气系统复杂度与体积重量之间的矛盾日益明显，如何将飞行器电气设备进行模块化集成，优化整合硬件配置，减少重复性的电气单元，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种微集成飞行器无缆化电气系统，减少了飞行器电气系统硬件配套以及体积重量，提高了飞行器空间利用率与总装总测效率，且有效避免了有线电缆网潜通路，提高了系统可靠性。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种微集成飞行器无缆化电气系统，包括核心处理单元、传感器系统、敏感器、执行机构和无线自组网络，其中：

核心处理单元：从敏感器采集飞行器姿态角、姿态角速度、高度和加速度信号，将所述信号进行模数转换后，计算得到飞行器当前的位置、轨迹和姿态信息，再根据飞行器的目标位置、轨迹和姿态信息得到执行机构控制指令，将所述执行机构控制指令通过无线自组网络发送给执行机构；从飞行器接收遥控指令，对所述遥控指令进行识别，获得遥控指令对应的执行任务，将执行任务控制指令发送给飞行器对应的任务执行单机或模块；对上述执行任务中产生的遥测下行数据进行组帧，将所述组帧后的遥测下行数据发送至飞行器的测控通信设备；通过无线自组网络从传感器系统接收飞行器状态数据，并对所述飞行器状态数据进行监测；

传感器系统：将从飞行器采集的多个飞行器状态数据进行编码和调制，并汇聚打包得到一组打包数据，将多组打包数据组包后通过无线自组网络发送给核心处理单元；对传感器系统进行参数配置，即完成通道数量、频段、采样频率和同步参数的配置；

敏感器：敏感飞行器的姿态角、姿态角速度、高度和加速度，通过无线自组网络发送给核心处理单元；

执行机构：通过无线自组网络从核心处理单元接收执行机构控制指令，驱动执行机构的各个部件进行相应动作；

无线自组网络：实现核心处理单元、传感器系统、敏感器和执行机构系统之间的无线信息交互。

在上述微集成飞行器无缆化电气系统中，核心处理单元包括多核微处理器模块、信号采集及处理模块、通用I/O模块、总线及通讯模块、通用存储模块和二次电源模块，其中：

多核微处理器模块：通过总线及通讯模块从信号采集及处理模块接收飞行器姿态角、姿态角速度、高度和加速度数据，计算得到飞行器当前的位置、轨迹和姿态信息，再根据飞行器的目标位置、轨迹和姿态信息得到执行机构控制指令，将所述执行机构控制指令通过无线自组网络发送给执行机构；通过总线及通讯模块从传感器系统接收飞行器状态数据，并对所述飞行器状态数据进行监测；通过总线及通讯模块从通用I/O模块接收飞行器遥控指令，对所述遥控指令进行识别，获得遥控指令对应的执行任务，将执行任务控制指令通过总线及通讯模块发送给飞行器对应的任务执行单机或模块；对上述执行任务中产生的遥测下行数据进行组帧，通过总线及通讯模块将所述组帧后的遥测下行数据发送至飞行器的测控通信设备；

通用I/O模块：通过总线及通讯模块从飞行器接收遥控指令，并将所述遥控指令通过总线及通讯模块发送给多核微处理器模块；

信号采集及处理模块：从敏感器采集飞行器姿态角、姿态角速度、高度和加速度信号，将所述信号进行模数转换后，通过总线及通讯模块发送给多核微处理器模块；

总线及通讯模块：实现核心处理单元内部各模块之间的信息交互；实现核心处理单元与外部单机之间的信息交互；

通用存储模块：用于存储飞行器机载遥测数据、飞行参数和核心处理单元内部数据缓存；

二次电源模块：将接收的外部电源转换为要求的电源形式，并为核心处理单元中各模块进行供电。

在上述微集成飞行器无缆化电气系统中，所述多核微处理器模块采用多核微处理器并行运算，加快数据传输和处理速度。

在上述微集成飞行器无缆化电气系统中，所述多核微处理器模块内部存储中断服务逻辑，执行任务时根据所述中断服务逻辑对内部定时器进行中断处理，实现全系统资源的管理调度。

在上述微集成飞行器无缆化电气系统中，所述总线及通讯模块包括机内信息交换模块和机外无线网络模块，其中机内信息交换模块用于实现核心处理单元内部各模块之间的总线信息交互，机外无线网络模块用于实现核心处理单元与外部单机之间的无线信息交互。

在上述微集成飞行器无缆化电气系统中，还包括通用处理模块，所述通用处理模块作为备用扩展槽位，按需进行功能配置，在核心处理单元中出现故障模块时，实现该故障模块的功能重构。

在上述微集成飞行器无缆化电气系统中，所述飞行器状态数据包括振动、冲击、温度和压力数据。

在上述微集成飞行器无缆化电气系统中，所述遥测下行数据采用CCSDS空间链路通信协议。

在上述微集成飞行器无缆化电气系统中，所述的传感器系统包括数据采集综合器、传感器节点、传感器汇聚节点和无线网关，其中：

传感器节点：将从飞行器采集的飞行器状态数据进行编码和调制后，无线发送至传感器汇聚节点；

传感器汇聚节点：从多个传感器节点接收编码和调制后的飞行器状态数据，并汇聚打包后发送至无线网关；

无线网关：从传感器汇聚节点接收汇聚打包后的飞行器状态数据，并发送给数据采集综合器；对传感器系统进行参数配置，即完成通道数量、频段、采样频率和同步参数的配置；

数据采集综合器：从多个无线网关接收飞行器状态数据，进行组包后通过无线自组网络发送给核心处理单元。

在上述微集成飞行器无缆化电气系统中，所述执行机构包括反作用轮、推力器、帆板驱动机构和伺服机构系统。

在上述微集成飞行器无缆化电气系统中，所述无线自组网络，采用时分多路复用TDMA的时间调度机制进行数据高速传输，避免时序冲突，具体方法如下：

(1)、飞行器电气系统运行前，根据电气系统传输节点个数将每个控制周期划分为多个长度不等的时间槽slot，每相邻两个时间槽之间设置时隙gap，电气系统各传输节点之间保持时间同步，每个传输节点只在定义的时间槽内收发数据；按次序执行完所有的时间槽事件，即组成一个TDMA数据交换周期；

(2)、根据步骤(1)中的传输节点时间槽的分配情况，形成多个TDMA数据交换周期，每个TDMA数据交换周期中的时间槽对应不同的传输节点，完成周期性实时和非实时数据传输任务，通过多个TDMA数据交换周期组成一个确定数据传输时序的集群周期，每个集群周期内时间槽与传输节点的对应关系不变，实现集群周期内实时数据与非实时数据的正确传输；

(3)、根据步骤(2)中每个集群周期内的传输节点时间槽分配情况，形成一个集群周期内的传输节点控制调度时序表，并将控制调度时序表进行存储，按控制调度时序表进行执行事件，所述的控制调度时序表中包含每个事件的发送节点、接收节点、发送事件和发生时间，任意时间槽内的发送节点均只有一个；

(4)、在每个集群周期内，当任意一个传输节点的时间槽到来时，该节点即为消息发送节点，网络内其余传输节点则均为接收节点，该传输节点根据步骤(3)中存储的控制调度时序表选择对应的发送节点、接收节点、发送事件和发生时间，通过无线传输通道将时间槽信息传输给接收节点，实现预定的通信操作。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)、本发明微集成飞行器无缆化电气系统一方面通过对电气设备进行模块化集成优化设计，充分整合硬件配置，减少重复性的电气单元，另一方面采用无线技术构建无线信号传输网络，替代传统的有线电缆网，有效解决了飞行器电气系统复杂度与体积重量之间的矛盾，显著提高了飞行器空间利用率与总装总测效率；

(2)、本发明设计的无缆化电气系统是一个无线自组网系统，彻底取消连接电缆，可实现飞行器电气系统的灵活组网，降低电气设备的安装要求，提高总装总测效率；

(3)、本发明设计的无缆化电气系统，实现了飞行器电气系统模块化整合设计，减少重复性功能设备配置，大幅优化了系统结构与重量；

(4)、本发明提出的基于时间触发的飞行器无缆化电气系统，各节点分时复用带宽，不会产生带宽争用现象，且在时间触发中每个节点均在自己的时间槽内完成相应的任务，实现无冲突、高可靠的数据传输效果；

(5)、本发明设计的核心处理单元，内部以VPX总线进行各功能模块互联，高速信息总线传输速率可达2.5Gbps；

(6)、本发明设计的无线传感器系统，通过多汇聚节点进行信息传输，取消了远置采编单元及传感器电缆，提高了传感器的结构布局便捷性。

附图说明

图1为本发明的电气系统结构图；

图2为本发明的核心处理单元结构图；

图3为本发明的中断服务逻辑结构图；

图4为本发明的TDMA数据交换周期时序图；

图5为本发明的数据集群周期时序图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述。

如图1所示为本发明的电气系统结构图，由图可知本发明微集成飞行器无缆化电气系统，包括核心处理单元、传感器系统、敏感器、执行机构和无线自组网络。

其中核心处理单元从敏感器采集飞行器姿态角、姿态角速度、高度和加速度信号，将所述信号进行模数转换后，计算得到飞行器当前的位置、轨迹和姿态信息，再根据飞行器的目标位置、轨迹和姿态信息得到执行机构控制指令，将所述执行机构控制指令通过无线自组网络发送给执行机构；从飞行器接收遥控指令，对所述遥控指令进行识别，获得遥控指令对应的执行任务，将执行任务控制指令发送给飞行器对应的任务执行单机或模块；对上述执行任务中产生的遥测下行数据进行组帧，将所述组帧后的遥测下行数据发送至飞行器的测控通信设备；通过无线自组网络从传感器系统接收飞行器状态数据，并对所述飞行器状态数据进行监测。

传感器系统：将从飞行器采集的多个飞行器状态数据进行编码和调制，并汇聚打包得到一组打包数据，将多组打包数据组包后通过无线自组网络发送给核心处理单元；对传感器系统进行参数配置，即完成通道数量、频段、采样频率和同步参数的配置。

敏感器：敏感飞行器的姿态角、姿态角速度、高度和加速度，通过无线自组网络发送给核心处理单元。

执行机构：通过无线自组网络从核心处理单元接收执行机构控制指令，驱动执行机构的各个部件进行相应动作。

无线自组网络：实现核心处理单元、传感器系统、敏感器和执行机构系统之间的无线信息交互。

如图2所示为本发明的核心处理单元结构图，核心处理单元是微集成飞行器无缆化电气系统的核心，由多核微处理器模块、信号采集及处理模块、通用I/O模块、总线及通讯模块、通用存储模块、通用处理模块、二次电源模块组成，通过VPX架构实现模块间互联，主要实现飞控计算机、中心程序器、惯组及速率陀螺信号处理、传感器信号采编、基带信息处理功能。

多核微处理器模块作为任务管理和信息处理核心，负责飞行控制、轨迹规划、定位解算、电气控制、遥控遥测以及全系统资源管理等，其中系统资源管理策略如图3所示，依据内部中断服务逻辑执行中断操作实现；此外，该模块利用高速SoC多核微处理器，实现大批量多源数据的并行运算，加快数据传输和处理速度。

多核微处理器模块通过总线及通讯模块从信号采集及处理模块接收飞行器姿态角、姿态角速度、高度和加速度数据，计算得到飞行器当前的位置、轨迹和姿态信息，再根据飞行器的目标位置、轨迹和姿态信息进行任务规划，产生时序指令，将所述的时序指令转化为执行机构控制指令，将所述执行机构控制指令通过无线自组网络发送给执行机构；通过总线及通讯模块从传感器系统接收飞行器状态数据，并对所述飞行器状态数据进行监测，其中飞行器状态数据包括振动、冲击、温度和压力数据。通过总线及通讯模块从通用I/O模块接收飞行器遥控指令，对所述遥控指令进行识别，获得遥控指令对应的执行任务，将执行任务控制指令通过总线及通讯模块发送给飞行器对应的任务执行单机或模块；对上述执行任务中产生的遥测下行数据进行组帧，通过总线及通讯模块将所述组帧后的遥测下行数据发送至飞行器的测控通信设备，并通过飞行器的测控通信设备下传至地面，其中遥测下行数据采用CCSDS空间链路通信协议。

如图3所示为本发明的中断服务逻辑结构图，多核微处理器模块内部存储中断服务逻辑，包含多个中断服务逻辑，执行任务时根据所述中断服务逻辑对内部定时器进行中断处理，实现全系统资源的管理调度：

(1)在电气系统总任务执行过程中设有中断触发标志，所述标志有效则进入对应的中断服务逻辑，数据开始压栈，在中断服务逻辑中包含多个子程序(如子程序1、子程序2、子程序3)；

(2)数据压栈结束后对应中断服务逻辑的内部定时器进行重置，按预定时序调用子程序1，执行子程序1任务，同时计时变量开始累加计时；计时满足要求后，若标志位1为1，开始调用并执行子程序2，否则调用并执行子程序3；

(3)执行子程序2任务，计时满足要求后，若标志位2为1，开始调用并执行子程序3，否则数据出栈；

(4)执行子程序3任务，结束后数据出栈，中断返回电气系统主任务。

通用I/O模块包括时序指令模块和接口转接模块，用于各类指令识别、逻辑解码与分发。通用I/O模块通过总线及通讯模块从飞行器接收遥控指令，并将所述遥控指令通过总线及通讯模块发送给多核微处理器模块。

信号采集及处理模块实现各类模拟量、开关量信号、基带信号、脉冲信号采集与处理功能，具备背板总线传输功能。信号采集及处理模块从敏感器采集飞行器姿态角、姿态角速度、高度和加速度信号，将所述信号进行模数转换后，通过总线及通讯模块发送给多核微处理器模块。

总线及通讯模块包括机内信息交换模块和机外无线网络模块，其中机内信息交换模块用于实现核心处理单元内部各模块之间的总线信息交互，机外无线网络模块用于实现核心处理单元与外部单机之间的无线信息交互。

通用存储模块用于存储飞行器机载遥测数据、飞行参数和核心处理单元内部数据缓存。

二次电源模块管理核心处理单元的供配电，通过总线接收配电指令，省去原有的各系统电源配电器，实现可靠供配电的同时，减小电池配套个数。二次电源模块将接收的外部电源转换为要求的电源形式，并为核心处理单元中各模块进行供电。

通用处理模块作为备用扩展槽位，按需进行功能配置，在核心处理单元中出现故障模块时，实现该故障模块的非降级功能重构。

本发明的传感器系统，如图1所示，是由无线传感器节点、传感器汇聚节点、无线网关、数据采集综合器若干部分组成的空间多源异构的无线网络，其中以数据采集综合器为核心信息处理设备，网络中布置的每个节点都具有单独数据收集和相互通信转发数据的功能，各节点间通过分布式算法协同工作，通过无线方式进行飞行器上相关信息感知、采集和传输。以现有飞行器上常用的振动、冲击、温度等传感器类型作为信息源，通过传感器的模数转换，产生量化的传感器数字信号。

传感器节点将从飞行器采集的飞行器状态数据进行编码和调制后，无线发送至传感器汇聚节点。

传感器汇聚节点从多个传感器节点接收编码和调制后的飞行器状态数据，并汇聚打包后发送至无线网关。

无线网关从传感器汇聚节点接收汇聚打包后的飞行器状态数据，并发送给数据采集综合器；对传感器系统进行参数配置，即完成通道数量、频段、采样频率和同步参数的配置。

数据采集综合器从多个无线网关接收飞行器状态数据，进行组包后通过无线自组网络发送给核心处理单元。

本发明的其他单元(敏感器、执行机构)也进行集成优化设计：

(1)敏感器包括惯组、速率陀螺、星敏感器和太阳敏感器，其中的惯组与速率陀螺均由线路部分与装置部分两部分组成，本发明将惯组与速率陀螺的线路部分与装置部分进行分离设计，其中线路部分集成于核心处理单元中，形成通用型模块化板卡，装置部分则独立安装。

(2)执行机构包括反作用轮、推力器、帆板驱动机构和伺服系统，其中伺服系统包括伺服机构、伺服机构驱动器和伺服驱动控制器，本发明将伺服机构和伺服机构驱动器进行集成设计，简化系统结构。

本发明的基于时间触发的无线自组网络，是一种高速实时无冲突数据传输方法，电气系统各传输节点都具有与网络中无线网关直接通信的接口，可将采集到信号进行编码、调制和组包，进而通过无线自组网络发送到特定单机；本发明的无线自组网络采用时分多路复用(TDMA，Time Division Multiple Access)的时间触发调度机制进行总线数据传输，能以最小的抖动和可控延时在节点间提供数据传输服务，避免时序冲突，具体方法为：

(1)飞行器电气系统运行前，根据电气系统传输节点个数将每个控制周期划分为多个长度不等的时间槽slot(如slot1、slot2、slot3……slotn)，每相邻两个时间槽之间设置时隙gap(如gap1、gap2、gap3…..gapn)，电气系统各传输节点之间保持时间同步，每个传输节点只在定义的时间槽内收发数据；按次序执行完所有的时间槽事件，即组成一个TDMA数据交换周期。如附图4所示，TDMA数据交换周期满足：

Tround＝slot1+gap1+slot2+gap2+…+slotn+gapn

其中：Tround为一个数据交换周期；slot1为第1节点的时间槽；gap1为第1节点的启动时隙；slot2为第2节点的时间槽；gap2为1、2节点间的时隙；slotn为第n节点的时间槽；gapn为n-1、n节点间的时隙。

(2)根据步骤(1)中的传输节点时间槽的分配情况，形成多个TDMA数据交换周期，每个TDMA数据交换周期中的时间槽对应不同的传输节点，完成周期性实时和非实时数据传输任务，如附图5所示，通过多个TDMA数据交换周期组成一个确定数据传输时序的集群周期，每个集群周期内时间槽与传输节点的对应关系不变，实现集群周期内实时数据与非实时数据的正确传输；

(3)根据步骤(2)中每个集群周期内的传输节点时间槽分配情况，形成一个集群周期内的传输节点控制调度时序表，并将控制调度时序表进行存储，按控制调度时序表进行执行事件，在运行过程中不能更改，所述的控制调度时序表中包含每个事件的发送节点、接收节点、发送事件和发生时间，任意时间槽内的发送节点均只有一个；

(4)在每个集群周期内，当任意一个传输节点的时间槽到来时，该节点即为消息发送节点，网络内其余传输节点则均为接收节点，该传输节点根据步骤(3)中存储的控制调度时序表选择对应的发送节点、接收节点、发送事件和发生时间，通过无线传输通道将时间槽信息传输给接收节点，实现预定的通信操作。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (11)

1.一种微集成飞行器无缆化电气系统，其特征在于：包括核心处理单元、传感器系统、敏感器、执行机构和无线自组网络，其中：

核心处理单元：从敏感器采集飞行器姿态角、姿态角速度、高度和加速度信号，将所述信号进行模数转换后，计算得到飞行器当前的位置、轨迹和姿态信息，再根据飞行器的目标位置、轨迹和姿态信息得到执行机构控制指令，将所述执行机构控制指令通过无线自组网络发送给执行机构；从飞行器接收遥控指令，对所述遥控指令进行识别，获得遥控指令对应的执行任务，将执行任务控制指令发送给飞行器对应的任务执行单机或模块；对上述执行任务中产生的遥测下行数据进行组帧，将所述组帧后的遥测下行数据发送至飞行器的测控通信设备；通过无线自组网络从传感器系统接收飞行器状态数据，并对所述飞行器状态数据进行监测；

传感器系统：将从飞行器采集的多个飞行器状态数据进行编码和调制，并汇聚打包得到一组打包数据，将多组打包数据组包后通过无线自组网络发送给核心处理单元；对传感器系统进行参数配置，即完成通道数量、频段、采样频率和同步参数的配置；

敏感器：敏感飞行器的姿态角、姿态角速度、高度和加速度，通过无线自组网络发送给核心处理单元；

执行机构：通过无线自组网络从核心处理单元接收执行机构控制指令，驱动执行机构的各个部件进行相应动作；

无线自组网络：实现核心处理单元、传感器系统、敏感器和执行机构系统之间的无线信息交互。

2.根据权利要求1所述的一种微集成飞行器无缆化电气系统，其特征在于：所述核心处理单元包括多核微处理器模块、信号采集及处理模块、通用I/O模块、总线及通讯模块、通用存储模块和二次电源模块，其中：

多核微处理器模块：通过总线及通讯模块从信号采集及处理模块接收飞行器姿态角、姿态角速度、高度和加速度数据，计算得到飞行器当前的位置、轨迹和姿态信息，再根据飞行器的目标位置、轨迹和姿态信息得到执行机构控制指令，将所述执行机构控制指令通过无线自组网络发送给执行机构；通过总线及通讯模块从传感器系统接收飞行器状态数据，并对所述飞行器状态数据进行监测；通过总线及通讯模块从通用I/O模块接收飞行器遥控指令，对所述遥控指令进行识别，获得遥控指令对应的执行任务，将执行任务控制指令通过总线及通讯模块发送给飞行器对应的任务执行单机或模块；对上述执行任务中产生的遥测下行数据进行组帧，通过总线及通讯模块将所述组帧后的遥测下行数据发送至飞行器的测控通信设备；

通用I/O模块：通过总线及通讯模块从飞行器接收遥控指令，并将所述遥控指令通过总线及通讯模块发送给多核微处理器模块；

信号采集及处理模块：从敏感器采集飞行器姿态角、姿态角速度、高度和加速度信号，将所述信号进行模数转换后，通过总线及通讯模块发送给多核微处理器模块；

总线及通讯模块：实现核心处理单元内部各模块之间的信息交互；实现核心处理单元与外部单机之间的信息交互；

通用存储模块：用于存储飞行器机载遥测数据、飞行参数和核心处理单元内部数据缓存；

二次电源模块：将接收的外部电源转换为要求的电源形式，并为核心处理单元中各模块进行供电。

3.根据权利要求2所述的一种微集成飞行器无缆化电气系统，其特征在于：所述多核微处理器模块采用多核微处理器并行运算，加快数据传输和处理速度。

4.根据权利要求2所述的一种微集成飞行器无缆化电气系统，其特征在于：所述多核微处理器模块内部存储中断服务逻辑，执行任务时根据所述中断服务逻辑对内部定时器进行中断处理，实现全系统资源的管理调度。

5.根据权利要求2所述的一种微集成飞行器无缆化电气系统，其特征在于：所述总线及通讯模块包括机内信息交换模块和机外无线网络模块，其中机内信息交换模块用于实现核心处理单元内部各模块之间的总线信息交互，机外无线网络模块用于实现核心处理单元与外部单机之间的无线信息交互。

6.根据权利要求2所述的一种微集成飞行器无缆化电气系统，其特征在于：还包括通用处理模块，所述通用处理模块作为备用扩展槽位，按需进行功能配置，在核心处理单元中出现故障模块时，实现该故障模块的功能重构。

7.根据权利要求2所述的一种微集成飞行器无缆化电气系统，其特征在于：所述飞行器状态数据包括振动、冲击、温度和压力数据。

8.根据权利要求2所述的一种微集成飞行器无缆化电气系统，其特征在于：所述遥测下行数据采用CCSDS空间链路通信协议。

9.根据权利要求1或2所述的一种微集成飞行器无缆化电气系统，其特征在于：所述的传感器系统包括数据采集综合器、传感器节点、传感器汇聚节点和无线网关，其中：

传感器节点：将从飞行器采集的飞行器状态数据进行编码和调制后，无线发送至传感器汇聚节点；

传感器汇聚节点：从多个传感器节点接收编码和调制后的飞行器状态数据，并汇聚打包后发送至无线网关；

无线网关：从传感器汇聚节点接收汇聚打包后的飞行器状态数据，并发送给数据采集综合器；对传感器系统进行参数配置，即完成通道数量、频段、采样频率和同步参数的配置；

数据采集综合器：从多个无线网关接收飞行器状态数据，进行组包后通过无线自组网络发送给核心处理单元。

10.根据权利要求1或2所述的一种微集成飞行器无缆化电气系统，其特征在于：所述执行机构包括反作用轮、推力器、帆板驱动机构和伺服机构系统。

11.根据权利要求1所述的一种微集成飞行器无缆化电气系统，其特征在于：所述无线自组网络，采用时分多路复用TDMA的时间调度机制进行数据高速传输，避免时序冲突，具体方法如下：

(1)、飞行器电气系统运行前，根据电气系统传输节点个数将每个控制周期划分为多个长度不等的时间槽slot，每相邻两个时间槽之间设置时隙gap，电气系统各传输节点之间保持时间同步，每个传输节点只在定义的时间槽内收发数据；按次序执行完所有的时间槽事件，即组成一个TDMA数据交换周期；

(2)、根据步骤(1)中的传输节点时间槽的分配情况，形成多个TDMA数据交换周期，每个TDMA数据交换周期中的时间槽对应不同的传输节点，完成周期性实时和非实时数据传输任务，通过多个TDMA数据交换周期组成一个确定数据传输时序的集群周期，每个集群周期内时间槽与传输节点的对应关系不变，实现集群周期内实时数据与非实时数据的正确传输；

(3)、根据步骤(2)中每个集群周期内的传输节点时间槽分配情况，形成一个集群周期内的传输节点控制调度时序表，并将控制调度时序表进行存储，按控制调度时序表进行执行事件，所述的控制调度时序表中包含每个事件的发送节点、接收节点、发送事件和发生时间，任意时间槽内的发送节点均只有一个；

(4)、在每个集群周期内，当任意一个传输节点的时间槽到来时，该节点即为消息发送节点，网络内其余传输节点则均为接收节点，该传输节点根据步骤(3)中存储的控制调度时序表选择对应的发送节点、接收节点、发送事件和发生时间，通过无线传输通道将时间槽信息传输给接收节点，实现预定的通信操作。