Zintegrowana modułowa awionika

Zintegrowana modułowa awionika ( IMA ) to powietrzne systemy sieci komputerowej działające w czasie rzeczywistym . Sieć ta składa się z wielu modułów obliczeniowych zdolnych do obsługi wielu aplikacji o różnych poziomach krytyczności .

W przeciwieństwie do tradycyjnych architektur federacyjnych, koncepcja IMA proponuje zintegrowaną architekturę z oprogramowaniem użytkowym, które można przenosić w ramach zespołu wspólnych modułów sprzętowych. Architektura IMA nakłada wiele wymagań na podstawowy system operacyjny .

Historia

Uważa się, że koncepcja IMA wywodzi się z projektu awioniki myśliwców odrzutowych czwartej generacji . Stosowany jest w myśliwcach takich jak F-22 i F-35 czy Dassault Rafale od początku lat 90-tych. W tym czasie trwały prace normalizacyjne (patrz ASAAC lub STANAG 4626 ), ale nie wydano wtedy żadnych ostatecznych dokumentów.

Architektura

Modułowość IMA upraszcza proces rozwoju oprogramowania awioniki :

  • Ponieważ struktura sieci modułów jest ujednolicona, konieczne jest stosowanie wspólnego API w celu uzyskania dostępu do zasobów sprzętowych i sieciowych, co upraszcza integrację sprzętu i oprogramowania.
  • Koncepcja IMA pozwala również twórcom aplikacji skupić się na warstwie aplikacji , zmniejszając ryzyko błędów w warstwach oprogramowania niższego poziomu.
  • Ponieważ moduły często współdzielą obszerną część swojej architektury sprzętowej i oprogramowania niższego poziomu, konserwacja modułów jest łatwiejsza niż w przypadku poprzednich konkretnych architektur.
  • Aplikacje można rekonfigurować na modułach zapasowych, jeśli moduł podstawowy, który je obsługuje, zostanie wykryty jako uszkodzony podczas operacji, zwiększając ogólną dostępność funkcji awioniki.

Komunikacja między modułami może wykorzystywać wewnętrzną szybką magistralę komputerową lub współdzielić sieć zewnętrzną, taką jak ARINC 429 lub ARINC 664 (część 7) .

Systemy są jednak znacznie bardziej złożone, co wymaga nowatorskiego podejścia do projektowania i weryfikacji, ponieważ aplikacje o różnych poziomach krytyczności współdzielą zasoby sprzętowe i programowe, takie jak harmonogramy procesora i sieci, pamięć, wejścia i wyjścia. Partycjonowanie jest zwykle stosowane w celu ułatwienia segregacji o różnej krytyczności , a tym samym ułatwienia procesu weryfikacji.

ARINC 650 i ARINC 651 zapewniają standardy sprzętowe i programowe ogólnego przeznaczenia używane w architekturze IMA. Jednak części API zaangażowane w sieć IMA zostały ustandaryzowane, takie jak:

Uwagi dotyczące certyfikacji

RTCA DO-178C i RTCA DO-254 stanowią dziś podstawę certyfikacji lotów, natomiast DO-297 zawiera szczegółowe wytyczne dotyczące zintegrowanej modułowej awioniki. ARINC 653 wnosi wkład, zapewniając ramy, które umożliwiają niezależne testowanie, walidację i kwalifikację każdego modułu budulcowego oprogramowania (zwanego partycją) całej zintegrowanej modułowej awioniki (do pewnego stopnia) przez jego dostawcę.

FAA CAST-32A zawiera informacje (nie oficjalne wytyczne) dotyczące certyfikacji systemów wielordzeniowych, ale nie odnosi się konkretnie do IMA z wielordzeniowymi. Artykuł badawczy autorstwa VanderLeesta i Matthewsa dotyczy implementacji zasad IMA dla wielordzeniowych”

Przykłady architektury IMA

Przykłady awioniki lotniczej wykorzystującej architekturę IMA:

Zobacz też

Publikacje i opracowania IMA

Inne linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Integrated_modular_avionics&oldid=1131270384 ”