20 ноября 2016г.
Информационно-вычислительная система (ИВС) современного беспилотного летательного аппарата (БЛА) представляет собой совокупность датчиков информации и вычислителей, а также набор режимов их функционирования, обеспечивающих соответствие целевому назначению [4].
В настоящее время к ИВС БЛА предъявляются следующие требования:
· всепогодное применение БЛА, а также применение в условиях огневого, радиоэлектронного и информационного противодействия;
· интеграция информационных датчиков в единую разведывательно- информационную систему;
· обеспечение рационального сочетания управления БЛА и применения средств поражения для оператора;
· своевременная комплексная обработка получаемой информации от различного рода датчиков, обеспечивающая обнаружение и распознавание наземных целей [5].
Для удовлетворения требований в информационный комплекс фоно-целевой обстановки должны входить следующие датчики:
- радиолокационные станции с режимами синтезированной апертуры и селекцией движущихся целей;
- оптико-электронная и тепловизионная станции обнаружения и распознавания наземных целей;
- станция радиотехнической разведки для обнаружения радиоизлучающих наземных целей;
- лазерный дальномер-целеуказатель для точного определения дальности до наземной цели и ее подсвета [1].
Расширение информационных возможностей является устойчивой тенденцией развития ИВС [6]. Это обуславливается способностью датчиков извлекать больший объем информации из получаемых данных, при этом улучшать достоверность, точность, разрешающую способность, помехозащищенность ИВС. Одним из способов расширения информационных возможностей ИВС является интеграция (комплексирование) данных, поступающих от датчиков различной физической природы, а также одной физической природы работающих в разных частотных диапазонах.
В современных и перспективных ИВС используется комплексная обработка навигационной информации. Информация, поступающая от бортовых радиолокационных станций, оптико-электронных станций и спутниковых навигационных систем с высокой точностью формирует оценки координат местоположения летательного аппарата и скорость их изменения.
В настоящее время основным результатом работы в области разработки архитектуры и компонентов бортового радиоэлектронного оборудования является концепция интеграции бортовой аппаратуры – концепция IMA (Integrated Modular Avionic), основы которой изложены в стандарте ARINC 651. В Российской Федерации данный стандарт носит информационный характер [7].
Концепция IMA предполагает разделение функциональных компонентов БРЭО на три иерархических уровня:
- нижний уровень образуют унифицированные конструктивно-функциональные модули, имеющие вычислительные средства;
- средний уровень представляют мультипроцессорные вычислительные системы;
- высший уровень представляет собой бортовую локальную вычислительную сеть с высокой пропускной способностью, интегрирующую вычислительные средства среднего уровня.
Многомодульные бортовые вычислительные средства, разрабатываемые по концепции IMA, имеют важные свойства: мультипроцессорность (нет фиксированного числа модулей), динамическую вычислительную подсистему различных конфигураций (управляемая коммутация связей между элементами модулей), идентичность применяемых модулей (при различных физических уровнях модулей).
Структура многомодульной системы может быть различной в каждый момент времени. Сетевые коммутаторы могут запоминать несколько динамических конфигураций связи. Установка базовой конфигурации позволяет осуществлять статическое соединение между несколькими потоками данных.
Следовательно, мультипроцессорная структура IMA с программируемой архитектурой допускает динамическое перераспределение вычислительной мощности аппаратуры в зависимости от приоритета решаемых задач [7].
Для БЛА необходимо интегрировать датчики радиочастотного диапазона, датчики оптического диапазона, бортовую вычислительную систему и систему управления. Примером такой интеграции является архитектура JAST [2]. Запроектированная скорость передачи данных и производительность архитектуры JAST в 2010 году составила: для ОЭС – 120…700 Мбит/с с производительностью до 25 млрд опер./с, для РЛС – 200…800 Мбит/с с производительностью до 15млрд опер./с, для станций РТР – 150…700 Мбит/с с производительностью до 10 млрд опер./с. Основным недостатком функционирования такой архитектуры является использование внебортовых датчиков.
Примером принципов построения бортовой интегрированной вычислительной системы являются перспективные разработки бортовой цифровой вычислительной машины типа «Багет». Взаимодействие датчиков осуществляется на основе четырех мультиплексных каналов информационного обмена, передача данных производится при помощи бортовой вычислительной сети на основе каналов Fiber Channel. Переход к принципу глубокой функциональной интеграции и единому информационному пространству позволил сформировать сетевые технологии обработки информации на борту БЛА [3].
Так, для перспективной интегрированной ИВС необходимо в автоматическом режиме осуществлять обнаружение и распознавание целей, формировать команды на применение средств поражения и выполнять другие логические решения в условиях сложной помеховой обстановки и автономности БЛА (при подавлении командной радиолинии управления БЛА) [1].
Таким образом, ИВС БЛА должна быть глубоко интегрированной и работать на различных участках спектра электромагнитных волн, а также иметь значительные вычислительные параметры.
Список литературы
1. Авиационные системы радиоуправления: [Текст] / Под ред. В.С. Вербы, В.И. Меркулова. – М.: Радиотехника, 2014. – 376 с.
2. Бортовые системы управления боевыми режимами современных и перспективных самолетов. Кн. 1. Аналитический обзор по материалам зарубежных информационных источников [Текст] / Под ред. Е.А. Федосова. – М.: Научно-информационный центр ГосНИИАС, 2009. – 171 с.
3. Бражник В.М., Герасимов Г.И. Развитие интегрированных комплексов бортового оборудования самолетов нового поколения [Текст] / В.М. Бражник, Г.И. Герасимов // Информационно-измерительные и управляющие системы. – 2008. – №3. – С. 10-18.
4. Верба В.С. Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения. Принципы построения, проблемы разработки и особенности функционирования [Текст] / В.С. Верба. – М.: Радиотехника, 2014. – 528 с.
5. Верба В.С., Меркулов В.И. Облик информационно-вычислительной системы беспилотного самолета-истребителя [Текст] / В.С. Верба, В.И. Меркулов // Успехи современной радиоэлектроники. – 2009. – №12. – С. 25-31.
6. Верба В.С. и др. Интеграция данных в многодатчиковых бортовых информационно-управляющих системах [Текст] / В.С. Верба, В.И. Меркулов, Е.В. Попов, В.С. Чернов // Информационно-измерительные и управляющие системы. – 2014. – №14. – С. 32-43.
7. Парамонов П.П., Жаринов И.О. Интегрированные бортовые вычислительные системы: обзор современного состояния и анализ перспектив развития в авиационном приборостроении [Текст] / П.П. Парамонов, И.О. Жаринов // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. – 2013. – №2 (82). – С. 1-17.
