航空航天計算機

航空航天計算機其主要是充分利用微電子技術的快速發展，讓大型航空電子系統的多個子系統通過統一的網路連線，共享由若干種標準模組構成的資源。

基本介紹

• 中文名：航空航天計算機
• 外文名：Aerospace computer

航空航天計算機體系架構

對於飛機飛行控制計算機、飛彈制導控制計算機和星載計算機這3種典型的航空航天嵌入式計算機，首先對它們的體系架構進行分析，找出它們的共性技術。這些計算機的架構示意圖如圖1所示，主要架構特徵如表1所列。

圖1

航空航天領域的嵌入式計算機因其承載平台特性、可靠性要求、功能複雜性等的不同而表現出多種多樣的體系架構。儘管如此，它們之間仍然存在相通的技術特點。首先是模組化，或者說，以外場可更換模組（LRM）作為基本的硬體構件。這些模組往往不是完整的計算機，包括處理模組、I/O模組和網路交換模組等形式。LRM可以參加系統運行，也可以在其他LRM工作的同時脫離系統進行診斷，甚 至 可 以 下 電 更 換LRM再恢復參與系統工作。通過診斷問題模組和替換模組的方法使計算機系統的可維護性得到提高。

其次是以數據網路為中心。網路歷來是計算機系統的基礎設施，發展成高速確定的網路有AFDX、光纖通道（FC）、Space Wire匯流排和TTE匯流排等。再次是綜合化，加強信息共享程度，系統(模組)實現了原來多個系統（模組）的功能。

圖2

飛行器載體很大程度上決定了嵌入式計算機的架構設計，上述3種嵌入式計算機都涉及飛行控制，但是它們之間的差異顯著。對於使用時間和頻度有限的載體（如飛彈），嵌入式計算機需要著重控制生產成本，表現為集約化設計，儘量合併相同的功能，使機體緊湊。對於使用時間長或者使用次數多的載體（如飛機），嵌入式計算機更強調可靠性和可維護性，往往用到余度設計的方法來保證系統有很長的使用壽命。而這兩種努力方向都可以看作是對嵌入式計算機全壽命周期內的成本控制。

航空航天計算機的共性技術

除了模組化等技術特點外，典型航空航天嵌入式計算機在架構方面的共性技術還有：

採用商用貨架產品（COTS）。元器件、處理器、存儲器等採用 COTS，有效地降低生產成本。套用 COTS技術和組件有著諸多優勢，如減少專用器件、組件或模組、軟體數量，兼容性好，技術先進，技術支持良好等。

遵循開放性標準。遵循開放的接口規範、匯流排協定等，便於系統的擴展、升級或者功能重構。藉助開放性的標準，系統設計者能夠方便地在多個廠商、多種產品渠道中選擇產品進行系統集成。