Структурная организация бцву и м. Управление процессами. Принципы реализации программ.
Место БЦВУ и М в структуре авиационного бортового комплекса
Вычислительная техника в авиации применяется в первую очередь для решения навигации и управления различными системами. Широкое внедрение вычислительной техники на борт самолета позволило освободить экипажи от трудоемких вычислительных операций и дать возможность автоматизировать решение сложных задач управления. Резкий скачок в развитии авиационной техники потребовало быстрого решения сложных задач с высокой точностью, что вызвало необходимость совершенствования имеющихся и создание принципиально новых вычислительных средств, отвечающих требованиям современной авиационной техники. В результате в авиации в настоящее время используются сложные вычислительные системы и комплексы.
Бортовые цифровые вычислительные машины (БЦВМ) и системы (БЦВС) предназначены для решения пилотажно-навигационных задач, обеспечения работы радиолокационных средств, изменения координат, задач по организации связи, контроля бортовых систем, отображения информации, автоматического управления и ряда других задач.
Прогресс в технологии микроминиатюрных и интегральных схем, создание микропроцессорных комплектов позволил применять в авиационных системах управления цифровые вычислительные машины, системы и сети как их составные части. Структурную схему системы управления с БЦВМ можно представить в следующем виде.
При решении задач БЦВМ (БЦВС) получает всю информацию от различных датчиков ДИ, которая поступает либо непосредственно в цифровой форме, либо преобразуется из аналоговой формы в цифровую с помощью входных преобразователей «Аналог-Код» (ВхПр А-К). Результаты решения, полученные в виде чисел в процессоре (Пр) после преобразования в аналоговую форму с помощью выходных преобразователей «Код-Аналог» (ВыхПр К-А), поступают в различные исполнительные устройства (ИУ) самолета либо для управления отдельными его подсистемами, либо для отображения информации. Характерными особенностями работы БЦВМ в контуре управления самолетом являются: сопряжение БЦВМ с аппаратурой иного физического характера, многократное повторение алгоритма, работа в реальном масштабе времени, ограничение реализации алгоритмов во времени, требования к повышенной надежности.
Первая особенность состоит а том, измеряемые датчиками физические величины - скорость, высота, углы тангажа, скольжения, сноса и т.д. по своей природе являются непрерывными величинами и требуется преобразование их в цифровую форму Преобразование осуществляется либо самими датчиками, либо преобразователями.
Вторая особенность заключается в том, что алгоритмы задач и соответствующие им программы не изменяются в процессе всего срока эксплуатации самолета. Управление осуществляется путем многократное повторения одних и тех же алгоритмов при переменных исходных данных.
Третья особенность - это работа в реальном масштабе времени, обусловленная необходимостью сохранения непрерывности управления и точности решения .задач при дискретном характере выходной информации.
Четвертая особенность определяет интервал времени, в течение которого должна быть реализована программа управления, и определяет цикл работы БЦВМ и всей системы в целом. Это необходимо для реализации заданной точности решения задач и непрерывности управления
Пятая особенность состоит в важности как технической надежности БЦВМ, определяемой надежностью элементной базы и технологии изготовления машины, так и надежности программного обеспечения, которая зависит от выбора устойчивых алгоритмов управления, методов контроля правильности реализации алгоритмов и т.д.