航电系统

文档AI等级:4

航电系统是火箭的信息获取、状态判断、数据记录、无线通信以及任务控制核心。

本板块用于集中记录各代航电系统的硬件设计、软件架构、接口定义、调试过程、已知问题以及相关工程文件,使不同版本之间的设计演进能够被长期保存和追溯。

由于航电系统会随着 PCB、传感器、通信模块、电源设计和软件架构的迭代产生明显差异,因此本板块主要按照航电系统版本进行划分。每一个主要版本均拥有独立的文档目录。


航电系统包含的内容

航电系统文档主要涵盖以下内容:

  • 飞行计算机与主控制器
  • 惯性测量单元(IMU)
  • 卫星导航系统(GNSS)
  • 无线遥测与指令通信
  • 数据记录与外部存储
  • 电源与电压监测
  • 飞行状态判断
  • 回收系统控制接口
  • 板载固件及软件架构
  • 电气接口与机械安装接口
  • PCB 设计与制造文件
  • 调试、测试与故障记录

具体内容以各版本自身的文档为准。


版本管理方式

航电系统采用版本化方式进行文档管理。

当 PCB 结构、主要器件、系统架构或关键接口发生较大变化时,应建立新的航电版本目录,而不是直接覆盖旧版本文档。

例如:

avionics/
├── v1/
├── v2/
└── v3/

旧版本即使已经停止使用,也原则上不应删除,因为其设计方案、测试数据和已知问题仍然具有参考价值。

小范围的软件修复、参数调整或文档修订通常不单独建立新的航电大版本,而应记录在对应版本内部。


航电版本

版本 状态 简介 文档
V1 古早历史版本 2024年暑假搞的版本,未试飞成功, 且资料留存有限 进入 V1 文档
V2 当前版本 当前主要开发与测试版本 进入 V2 文档

上表中的版本状态应随着项目进展持续更新。


每个版本应记录的内容

每个航电版本原则上应至少记录以下信息:

硬件

  • PCB 版本
  • 原理图
  • PCB 布局
  • 主控制器
  • 传感器
  • 通信模块
  • 存储器
  • 电源系统
  • 接插件与引脚定义
  • BOM
  • 制造文件

软件

  • 固件版本,git记录
  • 软件总体架构
  • 驱动层设计
  • RTOS 任务结构
  • 数据记录系统
  • 通信系统
  • 指令系统
  • 飞行状态机
  • 参数与配置

接口

  • 电气接口
  • 通信接口
  • 软件接口
  • 机械安装接口
  • 与其他火箭子系统之间的接口

测试与问题

  • 上电测试
  • 传感器测试
  • 通信测试
  • 存储测试
  • 电源测试
  • 整机联调
  • 已知故障
  • 已解决问题
  • 尚未解决的问题

版本文档的作用

版本文档不应仅记录“这一版用了什么器件”,还应尽可能记录版本之间发生变化的原因。

例如:

  • 为什么更换某个传感器
  • 为什么修改 PCB 布局
  • 为什么调整电源架构
  • 为什么改变通信方式
  • 为什么某个旧方案最终被废弃
  • 某项修改解决了什么问题
  • 新设计引入了哪些新的限制

这些信息能够使后续开发者理解设计演进过程,而不仅仅看到最终结果。


阅读建议

如果你第一次接触本项目的航电系统,建议:

  1. 首先阅读当前使用版本的 index.md
  2. 了解当前硬件组成和系统架构
  3. 根据需要进入硬件、固件或接口文档
  4. 遇到问题时查看当前版本的已知问题和测试记录
  5. 如需了解某项设计的来源,可对照上一代版本进行比较

对于已经停止使用的旧版本,仍建议保留完整文档,以便进行故障追溯、设计比较和历史经验复用。


文档维护原则

航电版本发生重大变化时,应创建新的版本目录,并保留旧版本资料。

禁止通过直接修改旧版本文档的方式,使旧文档看起来像当前版本。

任何版本文档都应尽可能明确:

  • 它描述的是哪一代硬件
  • 对应哪个 PCB 版本
  • 对应哪些固件版本
  • 当前是否仍在使用
  • 是否存在已知问题
  • 哪个版本是当前推荐版本

这样可以避免不同代航电板之间的资料相互混淆。