1、隨著航空航天技術(shù)的飛速發(fā)展，無人機(jī)以其低成本和高靈活性等優(yōu)勢(shì)，在軍用、民用和消費(fèi)等領(lǐng)域正得到越來越廣泛的應(yīng)用。航跡預(yù)測(cè)則是保證無人機(jī)平穩(wěn)安全完成飛行任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)之一，它將預(yù)測(cè)結(jié)果反饋給無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)，為系統(tǒng)健康管理的決策提供信息支持。受限于無人機(jī)機(jī)載平臺(tái)對(duì)實(shí)時(shí)性、功耗和體積的要求，基于向量處理器的嵌入式可重構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)以其低功耗、高性能的特點(diǎn)，可為航跡預(yù)測(cè)的實(shí)現(xiàn)提供通用性的計(jì)算平臺(tái)。
　　本文研制以異構(gòu)ZYNQ SoC器件為核

2、心處理器的機(jī)載硬件平臺(tái)。在此平臺(tái)基礎(chǔ)上，基于通用性強(qiáng)、高性能的向量處理器架構(gòu)，面向航跡預(yù)測(cè)的實(shí)際應(yīng)用，完成可重構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)的研制。并以EKF算法為例，進(jìn)行實(shí)例設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理延遲、性能和功耗等方面進(jìn)行測(cè)試與分析。
　　首先，完成機(jī)載可重構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)及研制。硬件平臺(tái)以兼具通用處理器對(duì)串行任務(wù)的控制能力和FPGA并行計(jì)算能力的ZYNQ SoC器件作為核心處理器，以DDR3SDRAM作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，以異步RS-422接口與

3、無人機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
　　其次，在硬件平臺(tái)基礎(chǔ)上，完成基于向量處理器的可重構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)能為向量計(jì)算加速，同時(shí)可為航跡預(yù)測(cè)提供高性能的計(jì)算平臺(tái)、靈活便捷的外設(shè)通訊接口，以及大容量的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。在ZYNQ的PL部分實(shí)例化向量處理器和RS-422通訊控制器，在PS部分設(shè)計(jì)軟件程序代碼，協(xié)同設(shè)計(jì)為機(jī)載可重構(gòu)計(jì)算系統(tǒng)提供指令動(dòng)態(tài)加載和與外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的能力。
　　最后，以航跡預(yù)測(cè)算法中最典型的EKF算法為例，對(duì)機(jī)載可重構(gòu)