Бортовая цифровая вычислительная система БЦВС 1 Ядром

Бортовая цифровая вычислительная система БЦВС. 1

Ядром БКУ является БЦВС. По способу организации связей БКУ выделяют два принципиально различных типа структур: централизованная и децентрализованная структуры. В настоящее время ориентация на централизованную или децентрализованную структуру управления практически сведена к выбору структуры БЦВС. 2

Централизованная (интегрированная) структура образована одной резервированной центральной ЦВМ, в которой сосредоточено управление всеми бортовыми системами и целевым оборудованием. Типичным примером централизованной структуры является БКУ КА «Ямал» . 3

Бортовая цифровая вычислительная система 1 Информационный обмен с АИС 2 3 ЦВМ 11 МКО ГОСТ 26765. 52 -87 (MIL STD 1553 B) 1 2 3 УС 17 Телеметрическая информация Цифровая вычислительная машина ЦВМ 11 1 2 3 Информационный обмен с датчиками СУДН и СС БВС УС 14 М Входные и выходные сигналы служебных систем Устройство сопряжения УС 14 М Устройство сопряжения УС 17 4

БЦВС КА Бортовая цифровая вычислительная система Отказоустойчивый компьютер FTC (ЕКА) ЦВМ 101 (ФГУП НИИ «Субмикрон» г. Зеленоград ) FTC (МКС) ЦВМ 101 (КК «Союз» ЦВМ 12 (ЗАО НТЦ «Модуль» ) ЦВМ 12 (АКА ДЗЗ) и «Прогресс» ) Тип микропроцессора ERC 32 (SPARC) 1 В 578 (аналог R 3081) 1 В 812 M (R 4000) Быстродействие 9 MIPS /2. 5 MFLOPS 8 MIPS/2 MFLOPS Объем ОЗУ , Мбайт 8 2 2 Объем ЭППЗУ , Мбайт 4 2 4 4 дублированных МКО 2 х2 дублированных МКО Интерфейсы МКО 6 дублированных МКО Масса, кг 17, 4 8, 3 4 Габариты 295 160 250 мм 11, 6 дм 3 155 х 114 х 122 мм Потребление, Вт 120 46 20 5

Децентрализованная (распределенная) структура основана на нескольких бортовых ЦВМ: ЦВМ- для задач управления движением, ЦВМ — для задач СУБА, ЦВМ для управления полезными грузами (целевым оборудованием). Примером децентрализованной структуры является БЦВС системы управления данными американского сегмента международной космической станции. Там компьютеры в формате мультиплексеровдемультиплексоров (МДМ) включены практически во все служебные системы (систему электроснабжения, систему обеспечения газового состава, систему обеспечения теплового режима, систему связи и т. д. ). 6

ЦВМ/ТВМ СМ МДМ ФГБ Структура сетевой БЦВС российского сегмента МКС 7

Основные задачи и структура БЦВС предназначена для выполнения следующих основных функций: • размещение служебного, общесистемного и функционального программного обеспечения (ПО); • предоставление вычислительных ресурсов в реальном масштабе времени для реализации задач управления служебными системами, целевым оборудованием и КА в целом; • обеспечение взаимодействия со служебными системами, входящими в состав БКУ: СУДН, СУБА, СБИ, БРТК; • организация управляющих и ТМ-интерфейсов с бортовыми системами и целевым оборудованием; • обеспечение информационной связи с НКУ и экипажем; 8 • обеспечение информационной связи с наземным испытательным оборудованием.

Структура сетевой БЦВС служебного модуля МКС 9

Структура отказоустойчивого бортового компьютера FTC 10

11

Структура и уровни ПО ТВМ CМ РС МКС 12

Структура и уровни ПО ЦВМ CМ РС МКС 13

Информация о разгерметизации на дисплее лэптоп ЦП СМ 14

БКУ Российского Сегмента Управляющая информация Обмен командами и данными Телеметрическая информация БКУ Американского Сегмента Управляющая информация Телеметрическая информация Управляющая информация для БКУ РС ЦУП-М ЦУП-Х Телеметрические и статусные данные бортовых систем РС Схема передачи информации с использованием БКУ РС и АС МКС 15

БЦВС КА БИУК * «Цифровая платформа» Перспективные требования к характеристикам БЦВС *БИУК – бортовой информационноуправляющий комплекс Значение характеристики Тип микропроцессора RISC - процессор Объем ОЗУ, Мбайт не менее 8 Объем ЭППЗУ, Мбайт ЦВМ 20 – 2 шт. ; СА (сетевой адаптер) – 5 шт. Наименование характеристики не менее 8 Быстродействие, MIPS MFL OPS Интерфейсы МКО ИКБО** «Нанотехнология» ЦВМ-К – 1 шт. ; СК (сетевой контроллер)– 30 шт. Метод резервирования не менее 20 не менее 10 не менее 4 дублированных МКО программно-аппаратный – система из 4 -х каналов, перевязанных межканальными связями Масса, кг Потребляемая мощность, Вт, не более 30 Срок службы, лет **ИКБО – интегрированный комплекс бортового оборудования в зависимости от вида КА - не более 15 не менее 15 Средний ресурс, ч не менее 120 000 Вероятность безотказной 16