RU2707701C1 - Computing unit - Google Patents
Computing unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2707701C1 RU2707701C1 RU2019109649A RU2019109649A RU2707701C1 RU 2707701 C1 RU2707701 C1 RU 2707701C1 RU 2019109649 A RU2019109649 A RU 2019109649A RU 2019109649 A RU2019109649 A RU 2019109649A RU 2707701 C1 RU2707701 C1 RU 2707701C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- modules
- module
- interface
- computing
- data
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Information Transfer Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике обработки цифровых данных с использованием программируемых специализированных вычислительных устройств и может быть использовано при разработке специализированных вычислительных устройств обработки цифровых данных на борту боевых летательных аппаратов.The invention relates to techniques for processing digital data using programmable specialized computing devices and can be used in the development of specialized computing devices for processing digital data on board combat aircraft.
Известна (RU, патент 88462, опубл. 1011.2009) платформа интегрированной модульной авионики, выполненная в виде одного или двух крейтов, содержащих по две подсистемы с установленными в каждой коммутатором и двумя парами вычислительных модулей, причем первый и второй вычислительные модули каждой пары соединены между собой первыми группами входов-выходов, а первые и вторые вычислительные модули первой пары каждой подсистемы вторыми группами входов-выходов подключены ко вторым группам входов-выходов соответственно первого и второго вычислительных модулей второй пары соответствующей подсистемы, при этом первые вычислительные модули первой и второй пары третьими группами входов-выходов соединены соответственно с первой и второй группами входов-выходов коммутатора своей подсистемы, а четвертыми группами входов-выходов подключены соответственно к третьим и четвертым группам входов-выходов коммутатора другой подсистемы крейта, причем вторые вычислительные модули первой пары вычислительных модулей третьими и четвертыми группами входов-выходов соединены соответственно с первыми и вторыми группами входов-выходов, а вторые вычислительные модули второй пары вычислительных модулей своими третьими и четвертыми группами входов-выходов подключены соответственно к третьей и четвертой группам входов-выходов соответствующей подсистемы, при этом коммутаторы своей пятой группы входов-выходов, а первый и второй вычислительные модули каждой пары вычислительных модулей каждой подсистемы своей пятой группой входов-выходов соединены соответственно с пятой по девятую группами входов-выходов соответствующей подсистемы крейта, причем с первой по девятую группы входов-выходов первой подсистемы крейта подключены к соответствующим с первой по девятую группам входов-выходов платформы интегрированной модульной авионики, с десятой по восемнадцатую группы входов-выходов которой соединены соответственно с первой по девятую группами входов-выходов второй подсистемы крейта.Known (RU, patent 88462, publ. 1011.2009) integrated modular avionics platform, made in the form of one or two crates, containing two subsystems with each switch and two pairs of computing modules, and the first and second computing modules of each pair are interconnected the first groups of inputs and outputs, and the first and second computing modules of the first pair of each subsystem by the second groups of inputs and outputs are connected to the second groups of inputs and outputs of the first and second computing modules of the second pair of the corresponding subsystem, while the first computing modules of the first and second pairs by third groups of inputs and outputs are connected respectively to the first and second groups of inputs and outputs of the switch of their subsystem, and the fourth groups of inputs and outputs are connected respectively to the third and fourth groups of inputs and outputs a switch of another sub-subsystem, the second computing modules of the first pair of computing modules being connected by the third and fourth groups of inputs and outputs to the first and the second groups of inputs and outputs, and the second computing modules of the second pair of computing modules with their third and fourth groups of inputs and outputs are connected respectively to the third and fourth groups of inputs and outputs of the corresponding subsystem, with the switches of their fifth group of inputs and outputs, and the first and the second computing modules of each pair of computing modules of each subsystem with their fifth group of inputs and outputs are connected respectively with the fifth through ninth groups of inputs and outputs of the corresponding subsystem to nyuta, and from the first to the ninth group of inputs and outputs of the first crate subsystem are connected to the corresponding from the first to ninth groups of inputs and outputs of the integrated modular avionics platform, from the tenth to eighteenth groups of inputs and outputs of which are connected respectively to the first to ninth groups of inputs and outputs of the second subsystems of the crate.
Недостатками известной платформы модульной авионики следует признать ориентированность на задачи управления (о чем говорит возможность четырехкратного резервирования вычислительных ресурсов, избыточная для задач цифровой обработки сигналов), обмен данными с внешними устройствами по медленным авиационным интерфейсам типа ARINC429 и ARINC825, использование в качестве основного интерфейса связи модулей с коммутаторами и организации межкрейтных связей интерфейса ARINC 664, недостаточного для реализации задач цифровой обработки сигналов, неоднородность архитектуры, когда доступ к коммутатору имеют только два из четырех модулей подсистемы.The disadvantages of the well-known modular avionics platform are the focus on control tasks (as evidenced by the possibility of quadrupling redundancy of computing resources, redundant for digital signal processing tasks), data exchange with external devices via slow aviation interfaces such as ARINC429 and ARINC825, and use of modules as the main communication interface with switches and organization of inter-crate communications of the ARINC 664 interface, insufficient for realizing the tasks of digital signal processing, One architecture, when only two of the four modules of the subsystem have access to the switch.
Известна (RU, патент 2667040, опубл. 13.09.2018) интегрированная вычислительная система самолета МС-21, характеризуемая тем, что она представляет собой систему интегрированной модульной авионики и содержит шесть идентичных и взаимозаменяемых центральных вычислителей авионики и четыре идентичных и взаимозаменяемых коммутатора бортовой сети передачи данных, при этом на каждом центральном вычислителе авионики функционирует программное обеспечение, также система содержит два основных коммутатора бортовой сети передачи данных и два резервных коммутатора бортовой сети передачи данных, на левом и правом бортах самолета установлено по одному основному и одну резервному коммутатору и по три центральных вычислителя авионики, каждый основной коммутатор соединен линиями связи по стандарту ARINC664p7 со всеми центральными вычислителями авионики своего борта, а также с основным коммутатором другого борта и с другими системами самолета, образуя подсеть А, резервные коммутаторы соединены со всеми центральными вычислителями авионики своего борта, а также между собой и с другими системами самолета линиями связи по стандарту ARINC664p7, образуя подсеть В, при этом интегрированная вычислительная система самолета выполнена с возможностью обеспечения функций самолетовождения, формирования данных об имеющихся отказах систем из состава БРЭО и самолетных систем и обеспечения информирования экипажа об их наличии, а также способах их парирования, контроля в реальном времени критических параметров полета с выдачей информации о приближении и достижении контролируемыми параметрами границ эксплуатационных допусков самолета, обеспечения настройки средств радионавигации, связи и наблюдения, сбора и преобразования информации, технического обслуживания, контроля работоспособности систем БРЭО на земле и в полете, и передачи данных в сети ADN и мониторинг сети, а коммутатор бортовой сети передачи данных выполнен с возможностью обеспечения обмена по стандарту ARINC664p7 внутри интегрированной вычислительной системы между центральными вычислителями авионики и обмена интегрированной вычислительной системы с системами самолета, в том числе многофункциональными индикаторами, панелями управления радиосредствами, вторичными системами распределения электроэнергии, терминалом технического обслуживания и загрузки программного обеспечения, системой контроля, обработки и регистрации полетных данных.Known (RU, patent 2667040, published September 13, 2018) is the integrated computer system of the MC-21 aircraft, characterized in that it is an integrated modular avionics system and contains six identical and interchangeable central avionics computers and four identical and interchangeable on-board transmission network switches data, with each central avionics computer running software, the system also contains two main switches of the on-board data network and two backup comm of the onboard data transfer network, on the port side and starboard there are one primary and one backup switch and three central avionics calculators, each main switch is connected by communication lines according to the ARINC664p7 standard to all central avionics computers of its board, as well as to the main switch of another board and with other aircraft systems, forming a subnet A, backup switches are connected to all central avionics computers of their board, as well as between themselves and other systems summer, using ARINC664p7 communication lines, forming subnet B, while the integrated computer computing system of the aircraft is configured to provide aircraft navigation functions, generate data on existing system failures from avionics and aircraft systems, and to inform the crew about their presence, as well as how to parry them, real-time monitoring of critical flight parameters with the issuance of information about the approach and achievement of controlled operational tolerance limits of the aircraft by controlled parameters, ensuring tuning radio navigation, communication and surveillance tools, collecting and converting information, maintenance, monitoring the health of avionics systems on the ground and in flight, and transmitting data in the ADN network and monitoring the network, and the on-board data network switch is configured to provide exchange according to the ARINC664p7 standard inside the integrated computing system between the central avionics calculators and the exchange of the integrated computing system with aircraft systems, including multi-function indicators, panel for radio control, secondary power distribution systems, a maintenance and software download terminal, a flight data control, processing and recording system.
Недостатками известного технического решения следует признать ориентированность на задачи управления (в частности, обеспечение функций самолетовождения, контроля в реальном времени критических параметров полета и т.п.), а также использование в качестве основного интерфейса связи модулей с коммутаторами и организации межкрейтных связей интерфейса ARINC 664, недостаточного для реализации задач цифровой обработки сигналов.The disadvantages of the known technical solution should be recognized as the focus on control tasks (in particular, providing flight control functions, real-time monitoring of critical flight parameters, etc.), as well as the use of the ARINC 664 interface as the main interface for communication between modules and switches and organization of inter-crate communications insufficient to implement the tasks of digital signal processing.
Техническая проблема, решаемая с использованием разработанного устройства, состоит в усовершенствовании бортового оборудования авиационной техники, предназначенного для решения задач цифровой обработки сигналов.The technical problem to be solved using the developed device is to improve the on-board equipment of aircraft designed to solve the problems of digital signal processing.
Технический результат, на достижение которого направлено разработанное устройство, состоит в расширении функциональных возможностей использующих разработанный вычислитель бортового авиационного оборудования при одновременном повышении уровня его надежности и упрощении технологии применения (в том числе в части программного обеспечения и организации информационных потоков), используемых при реализации вычислительных комплексов.The technical result, to which the developed device is aimed, consists in expanding the functionality using the developed calculator of avionics equipment while improving its reliability and simplifying the application technology (including software and organizing information flows) used in the implementation of computer systems .
Для достижения указанного технического результата предложено использовать блок вычислительный разработанной конструкции. Он содержит корпус с размещенной в корпусе кроссплатой, на кроссплате устанавливается до 4-х унифицированных по электроразъемам модулей двух типов - модуль вычислительный и модуль интерфейсный, а также по 2 модуля коммутации и модуля питания, соединенные между собой сервисной шиной. Модуль вычислительный выполнен с возможностью обработки данных и построен на основе высокопроизводительного многоядерного микропроцессора, при этом в состав модуля входят, два типа высокоскоростных последовательных интерфейсов, один из которых предназначен для обмена данными между модулями блока вычислительного и/или внешними устройствами с интерфейсами FC-RT, а второй предназначен для приема и передачи первичной информации, поступающей либо от внешних датчиков, либо от/в другие вычислительные модули, при этом указанные интерфейсы продублированы и выполнены с возможностью подключения к двум разным модулям коммутации. Модуль интерфейсный выполнен с возможностью приема и обработки данных, поступающих от внешних авиационных интерфейсов, а также с возможностью передачи и обмена информацией по внешним авиационным интерфейсам, при этом модуль построен на основе высокопроизводительного микропроцессора со встроенным графическим ядром с возможностью работы либо в режиме поддержки медленных авиационных интерфейсов либо в режиме графического контроллера с поддержкой авиационного видеоинтерфейса ARINC818. Модули интерфейсные аналогично модулям вычислительным подключены к модулям коммутации по двум типам высокоскоростных интерфейсов. Модуль коммутации представляет собой устройство, выполненное с возможностью обмена данными между модулями блока вычислительного и внешними устройствами, а также обмен данными между внешними устройствами. Каждый модуль коммутации содержит два независимых коммутатора, при этом первый независимый коммутатор представляет собой коммутатор межмодульного обмена и интегрирован с коммутатором внешних устройств с интерфейсом FC-RT с возможностью выхода на многоканальное устройство приема и передачи данных по интерфейсу SpaceWire, а второй коммутатор представляет собой переконфигурируемый коммутатор, предназначенный для приема массивов первичных данных, обмен ими между модулями вычислительного блока и трансляции в другие вычислительные блоки или внешние устройства. Модуль питания представляет собой устройство, обеспечивающее подачу на основные модули стабилизированного питания. Он выполнен с возможностью контроля основных своих параметров, а также передачи их значений другим модулям блока вычислительного или внешним устройствам. Все модули блока вычислительного связаны между собой посредством модулей коммутации, модули интерфейсные выполнены с возможностью взаимной замены, в базовой конфигурации выполнены с возможностью либо работы с медленными авиационными интерфейсами, либо в режиме графконтроллера.To achieve the specified technical result, it is proposed to use a computing unit of a developed design. It contains a housing with a cross-coupler located in the chassis; up to 4 modules of two types unified by electrical connectors are installed on the cross-board — a computing module and an interface module, as well as 2 switching modules and a power module connected by a service bus. The computing module is designed to process data and is built on the basis of a high-performance multi-core microprocessor, while the module includes two types of high-speed serial interfaces, one of which is used for data exchange between the modules of the computing unit and / or external devices with FC-RT interfaces, and the second is designed to receive and transmit primary information coming either from external sensors or from / to other computing modules, while these interfaces are duplicated and arranged to be connected to two different switching modules. The interface module is configured to receive and process data from external aviation interfaces, as well as to transmit and exchange information on external aviation interfaces, while the module is built on the basis of a high-performance microprocessor with an integrated graphics core with the ability to work either in support mode for slow aviation interfaces or in the mode of a graphic controller with support for the ARINC818 aviation video interface. Interface modules, like computing modules, are connected to switching modules via two types of high-speed interfaces. The switching module is a device configured to exchange data between the modules of the computing unit and external devices, as well as the exchange of data between external devices. Each switching module contains two independent switches, while the first independent switch is an intermodule exchange switch and is integrated with an external device switch with FC-RT interface with the ability to access a multichannel device for receiving and transmitting data via SpaceWire interface, and the second switch is a reconfigurable switch designed to receive arrays of primary data, exchange them between the modules of the computing unit and broadcast to other computing units or External Expansion device. The power module is a device that provides power to the main modules of stabilized power. It is made with the ability to control its basic parameters, as well as transfer their values to other modules of the computing unit or to external devices. All modules of the computing unit are interconnected by means of switching modules, the interface modules are interchangeable, in the basic configuration they are either able to work with slow aviation interfaces, or in the graph controller mode.
В некоторых вариантах реализации блок вычислительный содержит по два модуля вычислительных, модуля интерфейсных, модуля коммутации и модуля питания, соединенные между собой резервированной сервисной шиной.In some embodiments, the computing unit comprises two computing modules, an interface module, a switching module, and a power module, interconnected by a redundant service bus.
Предпочтительно сервисная шина выполнена с возможностью управления работой отдельных модулей, мониторинга основных параметров и состояний модулей и системы в целом.Preferably, the service bus is configured to control the operation of individual modules, to monitor the main parameters and states of the modules and the system as a whole.
В состав каждого модуля блока вычислительного входит подсистема контроля и управления модулем, реализованная на базе независимого микроконтроллера, причем указанная подсистема выполнена с возможностью получения электропитание от обоих модулей питания и обеспечивать штатное функционирование модуля, в состав которого она входит, при исправности хотя бы одного модуля питания, при этом указанная подсистема выполнена с возможностью подключения к резервированной сервисной шине блока вычислительного и обеспечивать информационное взаимодействие с другими модулями.Each module of the computing unit includes a subsystem for monitoring and controlling the module, implemented on the basis of an independent microcontroller, and this subsystem is configured to receive power from both power modules and ensure the normal functioning of the module it is part of, if at least one power module is operational while this subsystem is configured to connect to the redundant service bus of the computing unit and provide information inter action with other modules.
В некоторых вариантах реализации разработанной конструкции модуль коммутации может быть выполнен с возможностью реализации функции моста FC-RT-SPW, а также с возможностью регистрации во встроенное энергонезависимое хранилище выделенных данных проходящего через него трафика, а также исключения влияния избыточного трафика по какому-либо из виртуальных каналов сети FC-RT и SPW на остальные каналы и обеспечения возможности изменения таблиц конфигурации виртуальных каналов FC-RT и SPW, при этом одновременное использование пары модулей коммутации обеспечивает поддержку работы в режиме резервирования для каналов FC-RT и SPW.In some implementations of the developed design, the switching module can be configured to implement the FC-RT-SPW bridge function, as well as to register the allocated data of traffic passing through it to the built-in non-volatile storage, as well as to eliminate the effect of excess traffic on any of the virtual FC-RT and SPW network channels to other channels and provide the possibility of changing the FC-RT and SPW virtual channel configuration tables, while simultaneously using a pair of switching modules espechivaet support redundant operation for channels FC-RT and SPW.
Модуль интерфейсный выполнен с возможностью реализации в себе функций контроллера всех основных авиационных интерфейсов, включая видеоинтерфейс ARINC818.The interface module is configured to implement the functions of the controller of all the main aviation interfaces, including the ARINC818 video interface.
Блок вычислительный разработанной конструкции может быть выполнен с возможностью использования высокоскоростного последовательного интерфейса приема и передачи первичной информации от внешних датчиков для обмена этой информацией с другими модулями для передачи видеоданных по интерфейсу ARINC818 между модулями интерфейсными и модулями коммутации.The computing unit of the developed design can be configured to use a high-speed serial interface for receiving and transmitting primary information from external sensors to exchange this information with other modules for transmitting video data via the ARINC818 interface between interface modules and switching modules.
В некоторых вариантах реализации модуль коммутации может содержать два независимых коммутирующих устройства: одно - для межмодульного обмена и обмена данными с внешними устройствами по интерфейсу FC-RT и поддерживающее функции моста с внешними устройствами по интерфейсу SpW, и другое - для приема и передачи данных из/в внешних устройств, включая видеоданные через интерфейс ARINC818.In some implementations, the switching module may contain two independent switching devices: one for inter-module communication and data exchange with external devices via FC-RT interface and supporting bridge functions with external devices via SpW interface, and the other for receiving and transmitting data from / in external devices, including video data through the ARINC818 interface.
В качестве коммутируемого канала может быть использован интерфейс ARINC818.As a switched channel, the ARINC818 interface can be used.
Модуль вычислительный предназначен для обработки данных и построен на основе высокопроизводительного отечественного многоядерного микропроцессора. Модуль имеет два типа высокоскоростных последовательных интерфейсов, один из которых предназначен для обмена данными между модулями блока вычислительного и/или внешними устройствами (межмодульный обмен), а второй - для приема и передачи первичной информации, поступающей либо от внешних датчиков, либо от/в другие вычислительные модули (прием первичной информации и обмен обрабатываемыми данными). Указанные интерфейсы продублированы и подключаются к двум разным модулям коммутации.The computing module is designed for data processing and is built on the basis of a high-performance domestic multi-core microprocessor. The module has two types of high-speed serial interfaces, one of which is intended for data exchange between the modules of the computing unit and / or external devices (inter-module exchange), and the second for receiving and transmitting primary information coming either from external sensors or from / to other computing modules (receiving primary information and exchanging processed data). The indicated interfaces are duplicated and connected to two different switching modules.
Модуль интерфейсный представляет собой специализированный модуль, предназначенный для приема и обработки данных, поступающих от внешних авиационных интерфейсов (АИ), а также для передачи и обмена информацией по данным интерфейсам. Модуль построен на основе высокопроизводительного отечественного микропроцессора со встроенным графическим ядром: При этом модуль может работать либо в режиме поддержки медленных (традиционных) авиационных интерфейсов (например, МКИО, ARINC429 и разовых команд по ГОСТ 18977-79), либо в режиме графического контроллера с поддержкой авиационного видеоинтерфейса ARINC818. Как и модуль вычислительный, модуль интерфейсным подключается к модулям коммутации по двум типам высокоскоростных интерфейсов.Interface module is a specialized module designed for receiving and processing data from external aviation interfaces (AI), as well as for transmitting and exchanging information over these interfaces. The module is built on the basis of a high-performance domestic microprocessor with an integrated graphics core: In this case, the module can operate either in support mode for slow (traditional) aviation interfaces (for example, MKIO, ARINC429 and one-time commands according to GOST 18977-79), or in the mode of a graphic controller with support ARINC818 Aviation Video Interface. Like the computing module, the interface module is connected to the switching modules via two types of high-speed interfaces.
Модуль коммутации представляет собой специализированное устройство, обеспечивающее обмен данными между модулями блока вычислительного, обмен между модулями блока вычислительного и внешними устройствами, а также обмен данными между внешними устройствами. Каждый модуль коммутации содержит два независимых коммутатора А и В. При этом коммутатор А (межмодульного обмена) имеет выход на многоканальное устройство приема и передачи данных по интерфейсу SpaceWire.The switching module is a specialized device that provides data exchange between the modules of the computing unit, the exchange between the modules of the computing unit and external devices, as well as the exchange of data between external devices. Each switching module contains two independent switches A and B. Moreover, switch A (inter-module exchange) has an output to a multi-channel device for receiving and transmitting data via the SpaceWire interface.
Модуль питания представляет собой устройство, обеспечивающее подачу на основные модули стабилизированного питания. Модуль обеспечивает работоспособность всего блока вычислительного. Модуль питания содержит средства контроля основных своих параметров и при необходимости может передавать их значения другим модулям блока вычислительного или внешним устройствам.The power module is a device that provides power to the main modules of stabilized power. The module provides the health of the entire computing unit. The power module contains means for monitoring its basic parameters and, if necessary, can transfer their values to other modules of the computing unit or to external devices.
Все модули блока вычислительного связаны между собой посредством модулей коммутации. При этом все связи модулей резервированы. Модули интерфейсные объединены по выходам медленных авиационных интерфейсов (МКИО, ARINC429 и РК по ГОСТ 18977-79) и при необходимости могут заменять друг друга. В базовой конфигурации они имеют разный функционал (либо работа с медленными АИ, либо режим графконтроллера).All modules of the computing unit are interconnected by means of switching modules. Moreover, all module connections are redundant. Interface modules are combined at the outputs of slow aviation interfaces (MKIO, ARINC429 and RK according to GOST 18977-79) and can replace each other if necessary. In the basic configuration, they have different functionality (either work with slow AI, or the graph controller mode).
Все модули блока вычислительного связаны между собой резервированной сервисной шиной, которая служит для управления работой отдельных модулей, мониторингом основных параметров и состояний модулей и системы в целом.All modules of the computing unit are interconnected by a redundant service bus, which serves to control the operation of individual modules, monitoring the main parameters and states of the modules and the system as a whole.
Все модули получают питание сразу от двух модулей питания и коммутируют его непосредственно внутри себя. Выбор источника питания осуществляется таким образом, чтобы равномерно распределить нагрузку по двум модулям питания.All modules receive power from two power modules at once and switch it directly inside themselves. The choice of power source is carried out in such a way as to evenly distribute the load across the two power modules.
Блок вычислительный функционирует следующим образом.The computing unit operates as follows.
Информация, поступающая в блок вычислительный, подразделяется на массивы данных от внешних датчиков (первичные данные) и данные, которыми обменивается блок вычислительный с внешними устройствами и/или с другими аналогичными блоками по интерфейсу FC-RT. Вся перечисленная информация проходит через модули коммутации.Information entering the computing unit is divided into data arrays from external sensors (primary data) and data exchanged by the computing unit with external devices and / or with other similar units via the FC-RT interface. All of the information listed goes through the switching modules.
Данные, поступающие или передаваемые по медленным авиационным интерфейсам (МКИО, ARINC429, РК по ГОСТ 18977-79) передаются непосредственно в модули интерфейсные.Data received or transmitted via slow aviation interfaces (MKIO, ARINC429, RK according to GOST 18977-79) are transmitted directly to the interface modules.
Авиационные видеоинтерфейсы ARINC818 передаются во внешние устройства из модулей интерфейсных через модули коммутации.ARINC818 Aviation Video Interfaces are transferred to external devices from interface modules through switching modules.
Модули коммутации содержат два независимых коммутатора -отдельно для каждого из перечисленных выше типа данных.Switching modules contain two independent switches - separately for each of the data types listed above.
Коммутатор первичных данных от внешних датчиков распределяет поступающую информацию между вычислительными модулями блока. При этом благодаря применению ПЛИС каналы связи коммутатора с внешними датчиками могут быть сконфигурированы в соответствии с требуемой пропускной способностью.The primary data switch from external sensors distributes the incoming information between the computing modules of the block. Moreover, due to the use of FPGAs, the communication channels of the switch with external sensors can be configured in accordance with the required bandwidth.
Коммутатор обмена данными по интерфейсу FC-RT обеспечивает обмен информацией между модулями внутри блока вычислительного, между блоком вычислительным и внешними устройствами, между самими внешними устройствами, а также трансляцию данных из интерфейса FC-RT в SpW и обратно. Каналы обмена коммутатора с модулями блока вычислительного имеют резерв, как по частоте передачи данных, так и по количеству линий данных.The FC-RT interface data exchange switch provides the exchange of information between modules inside the computing unit, between the computing unit and external devices, between external devices themselves, as well as data transmission from the FC-RT interface to SpW and vice versa. The exchange channels of the switch with the modules of the computing unit have a reserve, both in the frequency of data transfer and in the number of data lines.
Модули коммутации полностью дублируют друг друга.Switching modules completely duplicate each other.
Модули вычислительные реализуют алгоритмы управления блоком и цифровой обработкой поступающей информации. Модули поддерживают, реализованную в использующихся многоядерных микропроцессорах возможность непосредственного подключения процессоров друг к другу посредством высокоскоростных последовательных интерфейсов.Computing modules implement block control algorithms and digital processing of incoming information. The modules support the ability to directly connect processors to each other through high-speed serial interfaces implemented in the multi-core microprocessors used.
Модули вычислительные симметрично подключаются к обоим коммутаторам модулей коммутации.Computing modules are symmetrically connected to both switches of switching modules.
Модули интерфейсные реализованы на высокопроизводительном процессоре со встроенным графическим ядром и обеспечивают обработку данных, поступающих по авиационным интерфейсам типа МКИО, ARINC429, РК по ГОСТ 18977-79 и управляют работой внешних устройств посредством перечисленных интерфейсов, а также готовят данные для: передачи по интерфейсу ARINC818. В зависимости от выбранной конфигурации модули реализуют функции либо контроллера медленных АИ, либо графического контроллера. Во втором случае данные интерфейсов ARINC818 передаются в модуль коммутации по каналам первичных данных.The interface modules are implemented on a high-performance processor with an integrated graphics core and provide data processing via aviation interfaces such as MKIO, ARINC429, RK in accordance with GOST 18977-79 and control the operation of external devices through the above interfaces, as well as prepare data for : transmission via the ARINC818 interface. Depending on the selected configuration, the modules implement the functions of either a slow AI controller or a graphic controller. In the second case, the data of the ARINC818 interfaces are transmitted to the switching module via the primary data channels.
Модули питания обеспечивают формирование стабилизированного питания на основные модули блока. Модули дублируют друг друга. При выходе из строя одного из них, второй модуль обеспечивает работоспособность системы. При двух работающих модулях обеспечивается равномерное распределение нагрузки по ним.Power modules provide stable power to the main modules of the unit. Modules duplicate each other. If one of them fails, the second module ensures the system is working. With two working modules, a uniform load distribution is ensured over them.
Благодаря наличию сервисных контроллеров модули питания обеспечивают контроль основных своих параметров и в случае их нарушения передают эту информацию другим модулям блока по сервисной шине для принятия решения о дальнейших действиях. Доступ к данной информации имеют и внешние устройства, подключенные к сервисной шине.Thanks to the availability of service controllers, the power modules provide control of their main parameters and, in case of violation, transmit this information to the other modules of the unit via the service bus to decide on further actions. External devices connected to the service bus also have access to this information.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019109649A RU2707701C1 (en) | 2019-04-02 | 2019-04-02 | Computing unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019109649A RU2707701C1 (en) | 2019-04-02 | 2019-04-02 | Computing unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2707701C1 true RU2707701C1 (en) | 2019-11-28 |
Family
ID=68836254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019109649A RU2707701C1 (en) | 2019-04-02 | 2019-04-02 | Computing unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2707701C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU197960U1 (en) * | 2020-01-24 | 2020-06-09 | Федеральное государственное унитарное предприятие «Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем» ("ФГУП ГосНИИАС") | Real-time On-Board Network Terminal Device |
| CN115167362A (en) * | 2022-07-25 | 2022-10-11 | 亿航智能设备（广州）有限公司 | Airborne vision computing device and aircraft |
| RU238705U1 (en) * | 2025-07-11 | 2025-11-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский Центр "Институт имени Н.Е. Жуковского" (ФГБУ "НИЦ "Институт имени Н.Е. Жуковского") | On-board indicator calculator |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0807888A1 (en) * | 1996-05-14 | 1997-11-19 | The Boeing Company | Method and apparatus for an avionics system using both ARINC 429 and ARINC 629 compliant systems |
| RU2547216C1 (en) * | 2013-12-10 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" | Digital computer |
| RU2595507C2 (en) * | 2014-04-21 | 2016-08-27 | Открытое Акционерное Общество "Авиационная Холдинговая Компания "Сухой" | Platform of integrated modular avionics combat systems |
| RU2667040C1 (en) * | 2017-09-05 | 2018-09-13 | Публичное акционерное общество "ОАК - центр комплексирования" | Integrated computer system of aircraft ms-21 |
-
2019
- 2019-04-02 RU RU2019109649A patent/RU2707701C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0807888A1 (en) * | 1996-05-14 | 1997-11-19 | The Boeing Company | Method and apparatus for an avionics system using both ARINC 429 and ARINC 629 compliant systems |
| RU2547216C1 (en) * | 2013-12-10 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" | Digital computer |
| RU2595507C2 (en) * | 2014-04-21 | 2016-08-27 | Открытое Акционерное Общество "Авиационная Холдинговая Компания "Сухой" | Platform of integrated modular avionics combat systems |
| RU2667040C1 (en) * | 2017-09-05 | 2018-09-13 | Публичное акционерное общество "ОАК - центр комплексирования" | Integrated computer system of aircraft ms-21 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU197960U1 (en) * | 2020-01-24 | 2020-06-09 | Федеральное государственное унитарное предприятие «Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем» ("ФГУП ГосНИИАС") | Real-time On-Board Network Terminal Device |
| CN115167362A (en) * | 2022-07-25 | 2022-10-11 | 亿航智能设备（广州）有限公司 | Airborne vision computing device and aircraft |
| RU238705U1 (en) * | 2025-07-11 | 2025-11-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский Центр "Институт имени Н.Е. Жуковского" (ФГБУ "НИЦ "Институт имени Н.Е. Жуковского") | On-board indicator calculator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101604162B (en) | Comprehensively modularized core processing system for civil avionics | |
| CN110361979A (en) | A kind of safety computer platform in railway signal field | |
| CN110376876B (en) | Double-system synchronous safety computer platform | |
| CN107040565B (en) | Avionic calculator, communication network, communication device and corresponding aircraft | |
| RU2707701C1 (en) | Computing unit | |
| CN110865958A (en) | LRM-based integrated switching management module design method | |
| CN105867418A (en) | Universal small unmanned aerial vehicle dual-core flight control computer and control method | |
| CN112776853A (en) | Train microcomputer network control system and method thereof | |
| US20110154108A1 (en) | System and process for simulation or test exploiting data from monitoring ports | |
| CN111339008B (en) | VPX platform architecture integrated radio frequency system | |
| CN113392064A (en) | Miniature integrated avionics core processor | |
| CN117471956A (en) | Comprehensive management system for aircraft electromechanics and rest design method | |
| US20150058518A1 (en) | Modular server system, i/o module and switching method | |
| CN211427332U (en) | VPX integrated circuit board based on FPGA array | |
| US9659192B1 (en) | Secure deterministic fabric switch system and method | |
| CN105763488A (en) | Data center gathering core switcher and backboard thereof | |
| RU2667040C1 (en) | Integrated computer system of aircraft ms-21 | |
| RU2595507C2 (en) | Platform of integrated modular avionics combat systems | |
| RU2394370C1 (en) | Radio communication system for aircraft | |
| CN206575442U (en) | A kind of novel integrated modularization avionics system | |
| US20050038949A1 (en) | Apparatus for enabling distributed processing across a plurality of circuit cards | |
| CN213957933U (en) | A ship management computer suitable for stratospheric airships | |
| CN202748784U (en) | 16-bit multibus circuit in 2-in-3 or 2-in-2 control system | |
| CN116866452A (en) | Airborne equipment based on communication under multiple protocols of optical fiber medium | |
| CN102722466A (en) | 16-bit multibus circuit in 2 in 3 or 2 in 2 control system |