Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Авиационные системы радиоуправления. Том 2 (2003) (1151998), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Разработана технология сетевой высокоскоростной (50 Мбит!с) передачи данных на основе волоконнооптических линий связи (ВОЛС), что обеспечило повышение общей надежности всего комплекса БРЭО (прежде всего за счет уменьшения количества межсистемных соединений) примерно на 35%, уменьшение массогабаритных показателей, снижение потребляемой мощности, уменьшение рабочей нагрузки на экипаж и, наконец, сокращение стоимости разработки и эксплуатации самолета. Реализация программы Раче Рй!аг позволила сделать следующий шаг в построении модульной архитектуры авионики и отходе от использования федеративной архитектуры вычислительной системы самолета. Результаты, полученные в процессе выполнения этой программы, широко использовались при разработке авионики, создаваемой по программе АТР, а затем самолета Г-22.
ИВС самолета Р-22, базирующаяся на использовании интегрированных БВС (рис. 8.8), несомненно, может рассматриваться как наиболее совершенная в части использованных решений и технологий, архитектуры вычислительных средств и является базой и отправной точкой для дальнейших работ по совершенствованию архитектурного построения ИВС боевых самолетов следующего поколения (60]. Под «интеграциейя по»»ииается процесс упорядочения, согяасоватт и обьединения структур и функц»»й в технических средствах на всех уровняк»»х организации в процессе прогрессивной эвотоции.
Интеграция на уровнях кристаллов интегральных схем, модулей и систем повышаег многофункциональность и увеличивает надежность за счет уменьшения количества соединений. Степень интеграции может служить показателем уровня прогрессивного развития любой технической системы. Программа Раче Расе была направлена на разработку действительно высокоинтегрированной модульной ИВС следующего поколения самолетов на основе последних перспективных технологий. Боль шим достижением этой программы является проработка типовой архитектуры ИВС, которая может использоваться для самолетов ХХ! века.
Основные характеристики потоков информации и вычислительных средств в интегрированной ИВС боевых самолетов ХХ1 веки показаны на рис. 8.9 (60). При разработке программы создания ударного истребителя Лг ()о!и! эггйе Е!дЬ!ег) — самолета 2010 г. упор сделан на реализацию системы интегрированной обработки информации от различных датчиков (интеграция датчиков); на использование общих аналоговых средств обработки; использование общих цифровых модулей обработки сигналов и данных в одном крейте; использование унифицированной бортовой сети, поддерживающей создание мультипроцессорного суперкомпьютера; применение передовых технологий в части первичных и вторичных источников питания, средств охлаждения модулей, конструктивных решений; сопряжение с оружием (основным стандартом является М1(.-БТР-1760) и, наконец, использование передовых технологий поддержки разработки программного обеспечения и технического обслуживания.
Ключевым моментом в этой структуре является разработка централизованной высокоинтегрированной открытой масштабируемой архитектуры вычислительной среды, построенной на специально спроектированных бортовых супермультипроцессорах и единой унифицированной сети передачи данных. В структуре интегрированных супермультипроцессоров, наряду с модулями процессоров общего назначения (данных), используются модули процессоров обработки сигналов и изображений, графических процессоров, а также модули ввода-вывода (интерфейсные модули). Одной из ключевых проблем построения перспективных борто-, вых средств вычислительной техники программы зЯГ является проблема перехода к унифицированному протоколу взаимодействия и построение на его основе унифицированной бортовой сети. Унифицированная сеть передачи данных перспективной ИВС должна обеспечивать высокую скорость передачи информации, малую задержку, процесс вычислений в «жестком» реальном времени, использование разделяемой памяти.
Эта сеть должна быть масштабируемой, с полдержкой как малых, так и больших систем. Она должна обеспечивать функционирование распределенных и централизованных переключателей, а также электрическую и оптическую среды передачи информации. Сеть должна обеспечивать передачу информации как на малые, так и на большие расстояния и иметь относительно невысокую стоимость. При построении унифицированной сети по программе создания истребителя )БГ рассматривались такие интерфейсы, как Е!Ьег С!залпе! (ЕС), Муппег, Вса!аЫе СоЬегеп! 1п!егуасе Кеа!-Типе (ЗС1/КТ), Бепа! Ехргеяя, О!каЬ!! Е11зегпес (ОЕ), АТМ (АаупсЬопоця Тгапяпнягйоп Моде), Е!гезч!ге (1ЕЕЕ 1394), а также возможность использования сетевого интерфейса АБ-4074, реализованного в Е-22.
90 Четыре из них (БС1, Р(Ьег СЬаппе!, АТМ, Муйпе!) уже имеют коммерчески доступные элементы технической реализации. Лидерами в этой группе являются интерфейсы БСУКТ (1ЕЕЕ Р1596.6 БС1 Рог йеа1- Тппе Аррйсайопз) и Р(Ьег СЬаппе! РС-АЕ. При построении вычислительной среды ориентация сделана на применение отработанных коммерческих интерфейсов и компонентов. В качестве физической среды передачи информации предполагается использовать волоконно-оптические каналы, что обеспечивает не только высокую скорость, но и повышенную надежность передачи данных.
Ориентация на использование в вычислительной среде перспективных самолетов высокопроизводительных мультипроцессоров, позволяющих выполнять любую обработку информации (обработку сигналов, изображений, реализацию методов искусственного интеллекта и т.д.), сделана в силу того, что практически нет другого альтернативного пути обеспечения требуемых ресурсов для решения функциональных задач на борту перспективных самолетов.
Необходимо отметить, что рассмотренные программы разрабатывались не под конкретно заданный самолет, а в целях создания научнопрактического задела для разработки перспективных и модернизированных ЛА различных поколений. С целью снижения степени риска и затрат в течение жизненного цикла при определении архитектуры использован положительный опыт, накопленный в ходе осуществления всех предыдущих программ.
8.4.2. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ИВС САМОЛЕТА Р-35 В основу ИВС самолета Р-35, разрабатываемого по программе эГБ, положена архитектура РАЧЕ РАСЕ, которая была признана в качестве адекватного развития исходной архитектуры ИВС истребителя Р-22. ИВС, структурная схема которой показана на рис. 8.! О, включает шесть основных компонент: систему интегрированных радиотехнических датчиков — А; систему оптико-электронных и ИК-измерителей — Б; центральную вычислительную систему — В; систему отображения информации и управления работой комплекса (оборудование кабины) — Г; систему автоматического управления полетом — Д; систему управления вооружением — Е.
В системе А используется два «уровня» интеграции: уровень приемо-передающих антенных устройств (апертур) и уровень блоков предварительной обработки информации. Более широкая интеграция систем осуществляется на уровне программной обработки информации в центральной вычислительной системе. Рис. 8.10 Основными элементами центральной вычислительной системы В 1см. рис. 8.10) являются: совокупность стандартных вычислительных модулей, реализующих решение тактических задач и функций сигнальных процессоров; высокоскоростная шина информационного обмена ЭВМ с комплексами радиочастотных и оптико-электронных систем, а также с информационно-управляющим полем кабины пилота; обычные шины информационного обмена центральной вычислительной системы с системами самолетного оборудования.
Одной из важных задач, стоящих перед разработчиками, является сокращение числа сетей обмена данными 1на самолете Е-22 использовано 5 шин обмена данными). ИВС самолета г-35 в перспективе должна иметь две волоконно-оптические сети обмена данными, которые будут соединять радиотехническую и оптико-электронную подсистемы с центральным процессором, и центральный процессор с бортовыми системами управления полетом. Для управления вооружением, находящимся на внешних подвесках, использована шина обмена данными стандарта М11-ЯЫ-17б0. Она позволяет осуществлять информационное обеспечение любых видов обычного (неядерного) оружия. Высокие характеристики БВС достигаются главным образом за счет следующих организационных н технических мероприятий.
1. Стандартизации, унификации аппаратуры и использования высокопроизводительной шины внутреннего интерфейса, которая обеспечит преобразование информации, обмен данными и будет обладать функциями волоконно-оптического приемника/передатчика, высокоскоростной шины обмена данными, сети передачи данных. Это позволит снизить стоимость вычислительной системы и повысить ее надежность.
2. Снижения количества специализированных вычислительных модулей. 3. Обеспечения тесной взаимосвязи между группами к~одулей или кластерами внутри БВС. Распределенная память и простое модульное программное обеспечение позволят значительно повысить эффективность использования аппаратуры в целом. 8.5. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ИВС К ТОЧНОСТИ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ В современных радиоэлектронных ССН в ИВС могут использоваться различные алгоритмы траекторного управления с разными наборами измерителей и алгоритмамн формирования оценок фазовых координат абсолютного и относительного движений цели и ОУ. В связи с этим представляет интерес степень влияния различных датчиков информации на точность самонаведения. Эту задачу можно решить, исследуя чувствительность ИВС к точности этих датчиков.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
