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?
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.
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:
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.
ТипIA
Пранав