104. Навигационные комплексы на базе микропроцессоров.

Процесс в развитии МП оказал влияние на принцип построения НК. Основные направления изменения структуры НК сводились к созданию НК с распределённым интеллектом. Характерные особенности: Иерархия уровня обработки информации и управления, модульности построения функциональных звеньев, интеграция вычислительных систем.

Всё это решает следующие задачи:

1. оптимальная обработка потоков навигационной информации с уменьшением погрешности.

2. адаптация состава структуры и алгоритмов функций НК.

3. организация оптимального взаимодействия НК с человеком.

4. обеспечение функциональной и физической совместимости всех компонентов НК.

5. обеспечение высокой надёжности и живучести НК.

6. обеспечение высокого уровня эксплатуационной готовности и ремонтопригодности.

Различают два вида микропроцессоров: микро-ЭВМ и ремиконты. МикроЭВМ уступают обычным ЭВМ в информационной производительности, объеме памяти и программном обеспечении, но имеют более высокие технико-экономические характеристики. Однако для решения задач обработки информации в навигационных комплексах использование унифицированных микро-ЭВМ не всегда целесообразно: они перегружены ненужной в навигационном комплексе аппаратурой (интерфейсными схемами, периферическими устройствами и др.) и не располагают устройствами сопряжения с аналоговыми датчиками, исполнительными механизмами и человеком-оператором.

Ремиконты выполняются на микропроцессорных комплектах БИС с разъемно-блочной структурой, которую можно наращивать.

Благодаря своей миниатюрности, отсутствию «излишеств» ремиконты имеют значительно меньшие габаритные размеры, массу, стоимость и, что особенно важно, более высокую надежность.

Перевод средств обработки навигационной информации на микропроцессорную базу позволяет значительно сократить габаритно–массовые параметры электронной аппаратуры навигационных устройств.

Точность, быстродействие и эффективность использования вычислительных устройств в микропроцессорных системах (МП-системах) находится в прямой зависимости от распределения функций между ремиконтами.

При распределении вычислительных операций в МП–системах заданный алгоритм разбивается на отдельные алгоритмические блоки (ДБ), включающие одну или несколько вычислительных операций.

Возможны три принципа организации вычислений в МП-системах: поуровневый, одновременный, смешанный.

Поуровневый обуславливает параллельную и одновременную реализацию алгебраических блоков, принадлежащих одному уровню обработки информации, и последовательную реализацию каждого этапа решения алгоритма.

Одновременный – одновременную и параллельную реализацию всех алгоритмических блоков. При распределении вычислительных операций стараются уравнять объемы вычислений во всех алгоритмических блоках. МП–системы с одновременными вычислениями характеризуются высоким быстродействием.

Смешанный принцип вычислений объединяет первые два. При этом в МП-системах организуется структура с одновременными вычислениями алгоритмических блоков, причем часть ремиконтов последовательно решают задачи нескольких алгоритмических блоков с одного или разных уровней обработки информации, если время вычислений в этих блоках существенно меньше общего времени реализации алгоритма.

Оценка различных вариантов структур показывает, что организация параллельной работы микропроцессорных систем позволяет получить структуры более высокого качества, чем поуровневая обработка информации. Однако параллельная работа микропроцессоров приводит к тому, что получаемая на выходе МП-системы информация имеет сдвиг во времени

Схема параллельной структуры на базе МП:

Д11 …Д1n – датчики; МП11 …МП1n – микропроцессоры; ЗУ – запоминающее устройство; УУ – устройство управления; М1, М2, М3 – модули.

Второй параллельный уровень осуществляет совместную обработку информации поступающей от датчиков. Информационный обмен между параллелями в пределах 1 территориальной группы, между другими группами параллельно размещёнными на ЛА. Строится на основе мультиплексорных линий передачи данных. Обмен по этим каналам осуществляется с помощью следующих устройств, которые включают в себя: К1 …Кn – контроллер, который анализирует запросы на связь; выявляет приоритеты в этих вопросах и координирует распределение сигналов; ДМ – демультиплексор, который распределяет выходящие сигналы между информационными трассами и уплотнения передающих сообщений; М – мультиплексор, который из потоков сигналов выделяет сигналы для данного модуля.