集中式IMA架構及VxWorks助企業面對航空新挑戰
原創航空業遭遇新挑戰
隨著經濟的飛速發展以及高新材料、飛行引擎等技術的高速發展,航空業以驚人的速度飛躍式發展。但航空運輸業務量的爆發式增長,給航空基礎設施和空中交通管理帶來了挑戰。
對制造商而言,如何利用各種新引擎技術、新材料讓設備更環保節能,降低制造成本?對航空公司而言,如何借助下一代空中交通管理技術實現實時航行信息的交互,讓空中交通管制員可以根據實時航道信息來進行分析和航道變更,從而改善航空運營,提高空域利用效率,縮減運營成本,提升消費者體驗?集中控制讓軟件的作用凸顯,對軟件和應用開發商而言,如何軟件標準化,提高重復利用率,同時保障設備及系統安全性?
作為航空航天與國防領域的***,依靠領先的技術、專業的服務團隊、豐富的經驗,風河一直在幫助客戶更好的面對航空新時代的挑戰。風河航空與國防行業業務發展總監Alex Wilson談到,風河公司在解決方案/產品和新標準的認證方面都走在前列,其推出的基于集中式IMA架構的Vxworks 653平臺可以有效提升飛機制造商/軟件開發商的研發效率,風河公司還特別針對某些對安全性要求很高的領域(如航空),推出了安全平臺,能夠有效降低高安全標準設備的研發風險。
集中式IMA架構+VxWorks平臺應對新挑戰
以前的航空系統中采用的是分布式架構,顯示、監控、引擎等各大系統分別由一臺計算機進行處理,分散在機體各處,這意味著用戶必須保持很大的備件庫存。
為了減少機體重量,降低能耗,目前航空系統正朝著集中式IMA架構發展,也就是用一臺中央控制器集中統一管理各個部件,顯示、監控、引擎等功能通過不同的應用來實現,不僅讓需要更換的零部件大大減少,功能升級時只需更換模塊化的組件,也大大簡化了認證的相關過程。因此,集中式IMA架構也成為今后航空電子設備發展的主流。
Wilson表示,利用集中式IMA架構及Wind River VxWorks 653平臺,可幫助飛機打造先進的神經系統。例如波音787利用該架構,在確保高性能的同時,節省了近百個零部件,同時大大減少接線及其他耗材,極大地縮減了設備的重量、占用的空間和能耗。
同時為保證各系統之間的協作,VxWorks 653平臺像其他各個層級的系統部件一樣,都遵循ARINC 653協議標準。ARINC 653標準規范了所有層面實現信息交互的標準和方式,同時也能實現在時間和空間上分隔和利用計算機資源,確保無論再多的軟件運行在單一的硬件平臺上,都不會相互干擾和影響。
當然集中式IMA架構意味著對中央處理器性能需求不斷提升,多核處理器也成為了發展趨勢,多核架構也各式各樣,如SMP,AMP,sAMP等。但多核在帶來更高速度的同時也帶來了更大的安全挑戰,例如在中斷處理機制、總線競爭等方面。因此,風河通過專門的服務團隊為客戶量身定制多核架構的相關方案,同時將給安全引入到多核中去。
Wilson表示,VxWorks 653平臺在航空領域應用非常廣泛,在近300個像項目,55個飛機系統,154個客戶中得到部署。同時,VxWorks 653平臺也支持多核開發,可以說,基于集中式IMA架構和VxWorks 653平臺,無論飛機制造商還是軟件開發商,都能進一步提高研發效率,加快客戶部署。
安全平臺消除潛在威脅 保障高安全性
同時,考慮到一些特殊行業,如航空設備制造對關鍵業務的高安全性要求,風河對VxWorks平臺進行了相應的優化,降低高安全性要求設備開發風險。
Wilson介紹到,安全平臺是VxWorks平臺下的一個更小、更輕量的子系統,為了滿足安全的需求,在VxWorks中去掉了某些非安全的機制,例如:動態申請釋放內存和信息隊列等。當然,代碼量的縮減也意味著認證成本的降低。
因此,無論從安全性上還是成本上,安全平臺都給用戶帶來巨大優勢,讓他們可以在高安全性環境下開發更靈活的應用。目前,安全平臺支持多核開發,不僅是風河5大重點產品線之一,也在航空、汽車電子、交通控制等各個領域發揮魅力。
寫在***
Wilson表示,中國的航空市場發展迅猛,并且朝著集中式IMA架構發展,例如國產大飛機C919項目,就是采用的IMA架構。當然,風河與GE是很好的伙伴,在這個項目中發揮了重要作用。
在中國市場,風河在工業控制、軌道交通管理等方面都發揮著舉足輕重的作用,可以為中國客戶提供標準化,或者量身定制的方案,可以為客戶提供從產品到安全認證的相關服務。