Является ли программное обеспечение системы управления полетом независимым от аппаратного обеспечения?

Если вы думаете об аналоге установки Windows или Linux на данный физический персональный компьютер, то ответ более или менее нет . Не потому, что это невозможно, а скорее потому, что это не то, как делается авионика или как конвейер авионики развивался на протяжении многих лет. Авионика также работает совершенно иначе, чем ваш обычный домашний компьютер, поскольку она спроектирована так, чтобы быть гораздо более избыточной и иметь гораздо более сознательные операции в реальном времени. Вы, как пользователь, можете свободно запускать любое программное обеспечение, которое вам нравится, на своем компьютере, поскольку оно не регулируется, и не имеет значения, скажем, один процесс блокирует другой, процесс дает сбой, процесс выдает ошибочные выходные данные или процесс все вместе разрушает машину, эти вещи не будет большим в авионике.

Существует два основных вида компонентов/обновлений «программного обеспечения» авионики:

Обновления базы данных: они происходят регулярно, когда становится доступным новый набор данных, и обновляют путевые точки, VOR, частоты и карты в системе.

Все обновления базы данных в конечном итоге содержат одну и ту же информацию (вообще говоря). В зависимости от того, где вы находитесь в мире, информация поддерживается различными регулирующими органами , а также некоторыми другими компаниями. Однако, чтобы хорошо работать с данной FMS, может потребоваться доставка данных в определенном формате. Насколько мне известно, общедоступных форматов данных FMS не существует, и, как правило, вам необходимо получать обновления базы данных непосредственно от производителя устройства .

Они могут быть взаимозаменяемы при некоторой координации, но различные производители имеют стабильный поток доходов от обновлений, поэтому у них мало стимулов для изменения модели.

Наборы данных от кого-то другого, кроме производителя, скорее всего, не будут загружаться и могут прийти на карту неправильного типа или быть несовместимыми с системой загрузки. Точно так же не все единицы способны потреблять/использовать полный набор данных.

Обновления программного обеспечения: они происходят, возможно, по расписанию или, возможно, по мере необходимости и изменяют функциональность системы. Или если есть ошибка в системе.

Авионика, как правило, является частной собственностью в основном потому, что сертификация и проектирование авионики стоит больших денег, кроме того, производители компонентов авионики несут определенную ответственность за соблюдение сертификатов. Если возникают проблемы с устройством, им может потребоваться предоставить исправление, поэтому проще контролировать все устройство, как программное, так и аппаратное. Это также помогает сократить количество потенциальных комбинаций программно-аппаратных единиц в случае возникновения проблем либо на стороне программного обеспечения, либо на аппаратной стороне, а также избавляет вас от необходимости сертифицировать все возможные комбинации.

Одна вещь, которая очень важна, заключается в том, что из-за варианта использования авионика имеет тенденцию стирать границы между аппаратным и программным обеспечением с точки зрения того, что и где реализовано. Имейте в виду, что вообще все, что может быть реализовано в коде, может быть реализовано в чистой дискретной логике. Точно так же большинство вещей, классически реализованных в аппаратном обеспечении, можно смоделировать в программном обеспечении. Таким образом, размытые линии и часто тесная связь и необходимые знания по всей платформе делают почти необходимым делать все как один.

Вы можете найти больше информации о процессе сертификации аппаратного и программного обеспечения FAA здесь , а также некоторые заметки о программном обеспечении авионики здесь . В этом ответе также есть некоторая достойная касательная информация.

Эта группа, кажется, строит какой-то самолет с открытым исходным кодом с авионикой с открытым исходным кодом , и, возможно, стоит прочитать, чтобы увидеть, где они находятся и как они это делали.

Но это не все напрасно, такие вещи, как стандарты ARINC , были разработаны для создания интегрированной модульной авионики и подтолкнули к стандартизации, по крайней мере, частей уравнения и открытию будущих возможностей, по крайней мере, для смешивания и сопоставления компонентов.

Система управления полетом (FMS/FMC/MCDU) является как аппаратной, так и программной. Аппаратное обеспечение — это структура самого компьютера, а программное обеспечение — это фактическое программное обеспечение, которое обеспечивает питание и позволяет пользователю вводить данные в компьютер.

Думайте об этом как о своем компьютере.