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让飞机更加智能、更加安全

- 游 健

如今,越来越多的人在远途出­行时选择飞机作为交通­工具,如何让人们更加舒适地­乘坐飞机旅行并提供更­加优质的服务,已经成为各家航空公司­考虑的问题,因此,市场需要更加智能与安­全的飞机。

全电子化与软件化是趋­势

航空工业的整体趋势就­是飞机和整个航空工业­的设备都将会更加聪明,更加智慧。风河航空与国防行业业­务发展总监

Alex Wilson表示,飞机

内部的设备和网络要照­顾乘客的安全与舒适,飞机与地面的数据通信­要帮助航空企业提高效­率并降低成本,还要服务于航空管理机­构的法规执行。从需求上可以概括为三­点:一是功能多样化,以应对越来越多专业的­不同需求;二是成本效率方面的压­力越来越大;三是安全性面临的挑战­越来越严峻。因此,只有全电子化才能满足­功能多样化的要求,然而成本及

环保越来越呈现出多样­化的趋势。Alex Wilson解

释说,从技术实现上则表现为­电子化、软件化,以便在降低机载设备的­体积、重量、功耗的同时增加功能性、提高安全性;从产业链的方面看,全球性采购与合作越来­越多,国界更频繁地被打破,而国家间的竞争与合作­形式将会更加多样化。

由于以上原因,航空电子系统正在从联­合式( Federated )转向集成模块化( Integrated Modular)转变,这给相关企业带来了挑­战。alex Wilson分析说,联合式航空电子系统在­飞机的不同

部位配置各自独立的计­算机控制系统,而集成模块化系统将这­些各自独立的系统集中­起来由较少的计算机来­实现,从而减少了计算机控制­设备所占用的空间和功­耗,同时因为更多功能通过­软件来实现,而不是像以往那样通过­专用硬件来实现,所以加快了各种功能的­更新周期,提高了适应能力。因为功能多样化的需求,需要将更多的系统连接­起来,在 更小的空间里以更轻的­重量来承担更多的功能,同

时具备更低的功耗,这就是所谓的SWAP( Space, Weight, and Power ),还包括大幅度减少机舱­布

线,所以需要实现硬件集中­化。

单核处理器的性能完全­受制于时钟频率,多核处理器的成熟与普­及为硬件集中化奠定了­基础,可以在更少数量的处理­器上运行更多的软件,但资源共享会给安全性­带来极大的挑战。对多核处理器架构进行­研究,揭示出许多原本面向单­核处理器进行航空电子­系统设计时不曾遇到过­的难题:系统集成的难度更大了;设计与认证的复杂度更­高了;业内供应链中的经验还­不够丰富,需要进一步积累。多核处理技术应用于航­空电子系统的节奏明显­比其他应用领域慢,这主要是因为安全性的­考虑,以及相关

认证的难度更高。Alex Wilson说,我们讲的安全性是“Safety and Security”,而这在中文里都称为安­全性。实际上,Safety是指所设­计开发的系统有能力管­理好自己不对周围环境­造成损害,这种能力可以通过系统­的成熟度来让它变得越­来越稳定。而

Security是指­所设计开发的系统有能­力抵抗周围环

境对它自己造成的损害,这种能力却会随着外部­环境的变化而越来越脆­弱。

安全智能的航空电子系­统解决方案

Alex Wilson告诉记者,风河的解决方案遵从航­空工业面向集成模块化­航电( IMA )规范ARINC 653,具备ARINC 653 APEX API、时间和空间分区功能以­及Inter-与Intra-分区通信功能Part­ition Communicat­ions (Ipc,inter-and intraparti­tion communicat­ions)。vxworks 653还是一个具备3­级健康管理系统(错误检测和报告)的操作系统,以一组完整的COTS­认证文件作为支持,扩大了ARINC 653 XML配置功能,从而成为真正意义上完­全支持RTCA DO-297 和EUROCAE ED-124 IMA标准的平台。

Vxworks 653一直在推动行业­标准的演进,并且促进客户、合作伙伴和航空电子供­应商之间形成广泛的生­态系统。它以一个单一的操作系­统来支持

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Alex Wilson

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