Welche Art von Mikrocontrollern (in Bezug auf Rechenleistung, Taktfrequenz) werden in großen UAVs wie dem Northrop Grumman RQ-4 Global Hawk, dem General Atomics MQ-1 Predator usw. verwendet?
Außerdem werden kleinere Mikrocontroller mit geringer Leistung zur Steuerung von Subsystemen wie dem INS und Steuerflächenbewegungen verwendet. Wenn ja, in welchem Bereich liegen dann deren Rechenleistung und Taktfrequenz?
Airbus verwendete standardmäßige Intel 80186- und Motorola 68010-CPUs mit 2,5 MB Speicher im FBW-System für A320. Genau die gleichen Chips, die damals (um 1985) für Computer verwendet wurden, waren also nicht teuer und wurden bereits getestet. Im Laufe der Zeit haben sie auf neuere Versionen dieser CPUs aufgerüstet. Jeder Computer besteht aus zwei Platinen mit unterschiedlichen CPUs, eine erzeugt die Steuerausgabe und die andere überprüft sie und schaltet die Einheit ab, wenn sie nicht übereinstimmen. Auf den Boards laufen verschiedene Standard-Embedded-Betriebssysteme, und die Software wurde von zwei unabhängigen Teams geschrieben, um das Risiko des gleichen Fehlermodus auf beiden Boards zu minimieren.
Jedes Board macht nur ein bisschen Arbeit und die wichtigen Einheiten haben Backups. Es gibt 4 Einheiten, die den Sidestick-Eingang verarbeiten, 3 steuern Höhen- und Querruder, 3 steuern Spoiler und Höhenrudertrimmung, IIRC 2 für Gierdämpfer (FAC), 2 für jede digitale Steuerung des Motors, 1 für jedes Display usw.
Die Anforderungen sind seitdem nicht wirklich gestiegen. Es ist immer noch erwünscht, dass die Aufgaben auf viele unabhängige Gremien verteilt werden, um die Auswirkungen des Ausfalls einer von ihnen zu minimieren. Eine CPU mit wenigen MHz Taktrate und wenigen MB Speicher wäre also immer noch in der Lage, die Arbeit zu erledigen. Aber solche langsamen Chips werden nicht mehr hergestellt, also verwenden sie wahrscheinlich die Chips, die vor einigen Jahren am häufigsten waren.
Wie Jan Hudec erwähnte, bedeuten Fortschritte in der Computertechnik, dass handelsübliche Prozessoren reichlich Rechenleistung für den Einsatz in UAVs oder anderen Flugzeugen bieten.
Betrachten wir ein paar Beispiele:
Der Computer Rockwell Collins IPC-8303 verwendet einen Intel Pentium-M 738 mit 1,4 GHz, 2 MB L2-Cache, 10 Watt. Es gibt auch eine PowerPC-Option.
Der Missionscomputer Rockwell Collins FMC-4000 kann eine Vielzahl von Prozessoren aufnehmen:
Sie erwähnen auch, dass andere Komponenten wie Intel Atoms oder i7 Dual/Quad-Core-Prozessoren hinzugefügt werden können.
Die Menge der von diesen Computern verarbeiteten Informationen hat zusammen mit ihrer Leistung zugenommen. Der FMC-4000 kann einen 10-Gigabit-Uplink verwenden. Moderne Computer sind darauf ausgelegt, alle Arten von Sensordaten zu verarbeiten. Für Flugzeuge wie die MQ-1 oder insbesondere die RQ-4 gibt es viele Sensoren, einschließlich Videodaten, die in diese Computer eingespeist werden. Sie können viel mehr als die ersten Flugcomputer.
Auch von Jan Hudec erwähnt, ist Redundanz der Schlüssel in Luft- und Raumfahrtsystemen. Jedes Subsystem wird im Allgemeinen von mehreren Computern gesteuert. Dies gewährleistet sowohl Genauigkeit als auch Zuverlässigkeit und verhindert, dass das gesamte System aufgrund des Ausfalls eines Computers ausfällt.
TypIA
Pranav