[发明专利]一种应用于无人机飞行数据的嵌入式文件存储系统及方法

说明书

本发明涉及一种应用于无人机飞行数据的嵌入式文件存储系统及方法，系统包括：PMU电源管理单元和Flash文件储存单元，Flash文件储存单元包括：Flash信息区，用以存储Flash器件自身信息；Flash索引区，用以存储Flash索引范围内的内容；Flash数据区，用以存储从所述CAN总线上实时获取的飞行数据；还包括：用以定义不同的飞行数据的ID，并根据所述ID打包后储放的数据打包单元。本系统内可从CAN总线上实时存取飞行器的各种数据，并由上位机软件来读取和解析Flash中的相关数据，以还原飞行器的飞行状态。特别是对于Nor Flash等空间较小的存储器件，提供与之相适应的文件系统，便于存储连续数据文件以及获取文件目录、某特定文件对应的内容。

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，具体涉及一种应用于无人机飞行数据存储的嵌入式文件系统及方法。

背景技术

无人机(Unmanned Aerial Vehicle)，即无人驾驶飞机简称，是一种利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面主要应用在航拍、农业植保、测绘等领域，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需，大大的拓展了无人机本身的用途。

在无人机中，主要依靠嵌入式文件系统。嵌入式文件系指的是嵌入式系统所应用的文件系统。嵌入式文件系统与通常所用的文件系统有较大的区别：平时所用的文件系统大致都是相同的，但嵌入式文件系统要为嵌入式系统的设计目的服务，不同用途的嵌入式操作系统下的文件系统在许多方面各不相同。目前大多数嵌入式系统采用的都是Linux，而嵌入式Linux常用的文件系统有Ext2fs第二版扩展文件系统、JFFS文件系统、YAFFS文件系统等。另外，由于嵌入式文件系统的载体是以Flash为主的存储介质，Flash的擦除次数是有限的，所以为了延长Flash的使用寿命，应该尽量减少对Flash的写入操作，尽量使对Flash的写入操作均匀分布在整个Flash上；由于各种存储器在分配使用一段时间后，会出现空缺和碎片数据，这就需要进行垃圾回收以保证存储器空间高效使用。Flash存储器以扇区为单位，垃圾回收也应该以扇区为单位，嵌入式Flash文件系统回收要先移动扇区数据，再擦除整个扇区；要求文件系统在频繁的文件操作(例如：新建、删除、截断等)下能够保持较高的读写性能，要求低碎片化；要求掉电安全，无数据的丢失现象。

在无人机飞行过程中，有很多重要的数据必须能够实时的记录并保存下来，比如飞行的参数(高度、角度、坐标等)、电源电压数据、时间等信息。当飞行器在某一时间发生了故障或特殊情况，技术人员可以导出之前实时保存下来的数据进行解析，以还原当时的飞行状态。在如上所述的嵌入式文件系统中，目前针对Flash，特别是Nor Flash等空间较小的存储器件，没有与之相适应的文件系统，这对需要存储连续数据文件以及获取文件目录、某特定文件对应的内容等带来了不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供能够从CAN总线上实时存取飞行器中的各种数据，并能在后期由上位机软件来读取和解析Flash中的相关数据的文件存储系统，该存储系统的存储和读取文件的效率更高，而且便于移植，有较好的通用性。

解决上述技术问题，本发明提供了一种应用于无人机飞行数据的嵌入式文件存储系统，包括：PMU电源管理单元和Flash文件储存单元，

所述PMU与CAN总线连接用以获取飞行数据，且与所述PMU连接的所述Flash文件储存单元按照如下格式存放所述飞行数据：Flash信息区、Flash索引区和Flash数据区，

所述Flash信息区，用以存储Flash器件自身信息；

所述Flash索引区，用以存储Flash索引范围内的内容；

所述Flash数据区，用以存储从所述CAN总线上实时获取的飞行数据；