Какие типы микроконтроллеров используются в крупногабаритных БПЛА?

Какие типы микроконтроллеров (с точки зрения вычислительной мощности, тактовой частоты) используются в крупномасштабных БПЛА, таких как Northrop Grumman RQ-4 Global Hawk, General Atomics MQ-1 Predator и т. д.?

Кроме того, микроконтроллеры меньшего размера с низким энергопотреблением используются для управления подсистемами, такими как INS, и движениями поверхности управления. Если да, то в каком диапазоне лежат их вычислительная мощность и тактовая частота?

Я думаю, что эта информация, вероятно, будет засекречена, по крайней мере, для конкретных упомянутых моделей.
Да, это, вероятно, так, однако я ищу ряд параметров для микроконтроллеров, используемых в крупномасштабных БПЛА.

Ответы (2)

Airbus использовал стандартные процессоры Intel 80186 и Motorola 68010 с 2,5 МБ памяти в системе FBW для A320. Точно такие же чипы, которые использовались для компьютеров в то время (примерно 1985 год), поэтому они не были дорогими и уже были протестированы. Со временем они обновились до более новой версии этих процессоров. Каждый компьютер состоит из двух плат с разными ЦП, одна из которых выдает управляющий сигнал, а другая проверяет его и выключает устройство, если они не совпадают. На платах работают разные стандартные встроенные операционные системы, а программное обеспечение было написано двумя независимыми командами, чтобы свести к минимуму риск возникновения одного и того же режима отказа на обеих платах.

Каждая плата выполняет лишь небольшую часть работы, а важные блоки имеют резервные копии. Есть 4 блока, обрабатывающих ввод боковой ручки, 3 управляющих рулем высоты и элеронами, 3 управляющих спойлерами и триммером руля высоты, IIRC 2 для демпфера рыскания (FAC), 2 для цифрового управления каждым двигателем, по 1 для каждого дисплея и т. д.

С тех пор требования особо не выросли. По-прежнему желательно, чтобы задачи были разделены между несколькими независимыми советами, чтобы свести к минимуму последствия отказа одного из них. Таким образом, ЦП с тактовой частотой в несколько МГц и несколькими МБ памяти все еще сможет выполнять эту работу. Но такие медленные чипы больше не производятся, поэтому они, вероятно, используют самые распространенные чипы несколько лет назад.

Я не уверен, могу ли я сказать, что 80186 или 68010 были особенно распространены в компьютерах. Википедия: «Немногие персональные компьютеры использовали 80186, за некоторыми заметными исключениями» и «68010 никогда не был так популярен, как 68000».
@MichaelKjörling: Я полагаю, они выбрали его в то время, потому что тогда производительность имела значение, поэтому им нужно было взять более быстрые чипы, которые не использовались так часто. Поскольку с тех пор производительность быстро росла, современные разработки могут выбирать более проверенные чипы, а не более быстрые.
@MichaelKjörling: Тем не менее, дело в том, что на рынке уже были не специальные чипы, а чипы общего назначения.
Абсолютно Ян, я не оспариваю вашу точку зрения (извините, если мой комментарий прозвучал так, как если бы это было так), и семейства чипов , безусловно, были распространены в компьютерах в то время, хотя эти конкретные модели могли не очень широко использоваться.

Как упомянул Ян Худек, достижения в области вычислений означают, что готовые коммерческие процессоры предлагают достаточную вычислительную мощность для использования в БПЛА или других самолетах.

Глядя на пару примеров:

В компьютере Rockwell Collins IPC-8303 используется процессор Intel Pentium-M 738 с тактовой частотой 1,4 ГГц, 2 МБ кэш-памяти второго уровня, 10 Вт. Существует также вариант PowerPC.

Миссионерский компьютер Rockwell Collins FMC-4000 может работать с различными процессорами:

  • Четырехъядерный КПК 1,5 ГГц
  • Двухъядерный КПК 1,3 ГГц
  • Одноядерный PPC 7448 1,3 ГГц
  • Одноядерный PPC 8315E 600 МГц

Они также упоминают, что могут быть добавлены другие компоненты, такие как процессоры Intel Atom или i7 Dual/Quad.

Количество информации, обрабатываемой этими компьютерами, увеличилось вместе с их мощностью. FMC-4000 может использовать 10-гигабитный восходящий канал. Современные компьютеры предназначены для обработки всех видов сенсорных данных. Для таких самолетов, как MQ-1 или особенно RQ-4, существует множество датчиков, включая видеоданные, поступающие в эти компьютеры. Они способны на гораздо большее, чем первые бортовые компьютеры.

Также упомянул Ян Худек, ключом в аэрокосмических системах является избыточность. Каждая подсистема обычно управляется несколькими компьютерами. Это обеспечивает как точность, так и надежность, а также предотвращает выход из строя всей системы из-за отказа одного компьютера.