2-я Международная научно-практическая конференция «Интегрированная модульная авионика и CNS/ATM» г. Жуковский, 29 августа 2013 г. В. Ю. Данилов ФГУП ГосНИИАС Перспективы создания объединенной бортовой радиосистемы CNS/ATM на базе технологий ИМА

Стр. 2 1.Развитие радиосистем связи, навигации и наблюдения в ходе семейства НИР ИМА 2.Применение принципов ИМА в радиосистемах 3.Вопросы построения единой ИМА-системы CNS/ATM 4.Будущее развитие единой ИМА-системы CNS/ATM Содержание

Перспективы создания объединенной бортовой радиосистемы CNS/ATM на базе технологий ИМА Стр. 3 1.Развитие радиосистем связи, навигации и наблюдения в ходе семейства НИР ИМА 2.Применение принципов ИМА в радиосистемах 3.Вопросы построения единой ИМА-системы CNS/ATM 4.Будущее развитие единой ИМА-системы CNS/ATM Содержание

Перспективы создания объединенной бортовой радиосистемы CNS/ATM на базе технологий ИМА Навигация и посадка ИМА-система наблюдения (ВНИИРА-Навигатор) ИМА-система связи (НПП Полёт) Cвязь Стр. 4 Развитие радиосистем в ходе семейства НИР ИМА Р/с МВ 2Р/с ДКМВ 2 Р/с МВ 1Р/с ДКМВ 1 Р/с МВ 3 Комплект SATCOM Комплект АВСА MMR 2DME 2 MMR 1DME 1VOR-MB 1 VOR-MB 2 АРК 1 АРК 2РВ 2 РВ 1 Наблюдение ВОРЛ 2 МетеоРЛС ВОРЛ 1TAWS TCAS CMU ИМА-система навигации и посадки (ВНИИРА-Навигатор) Единая ИМА- система CNS/ATM Новые функции

Перспективы создания объединенной бортовой радиосистемы CNS/ATM на базе технологий ИМА Стр. 5 Развитие радиосистем в ходе семейства НИР ИМА (2) Обработка данных: Обработка сигналов: Радиотракт: Системный интерфейс: В основном аппаратная, в специализированных узлах Специализированный, одноканальный, узкополосный A429, A708, A818, дискретные, аналоговые В специализированных вычислителях Федеративная архитектура: Конструктив: ARINC 600 или специализированный Число и вес блоков: До 30 блоков разного типа, До 25 антенн, 2000 соединений, >150 кг ИМА 1 поколения (отдельные системы связи, навигации и наблюдения): ИМА 2 поколения (единая радиосистема CNS): Аппаратно-программная в специализированных модулях ЦОС Специализированный, одно- или многоканальный, широкополосный Единый AFDX, остальные типы для совместимости В платформе ИМА в виде приложения (модуля ФПО) Крейты и модули VITA VPX, выносные блоки ARINC 600 До 8 крейтов + 8 блоков, До 20 антенн, 700 соединений, 75 кг Программная в универсальных модулях ЦОС (в виде модуля ФПО) Универсальный, многоканальный, широкополосный Единый AFDX, остальные типы для совместимости В платформе ИМА в виде приложения (модуля ФПО) Крейты и модули VITA VPX, выносные блоки ARINC крейта блоков, антенн, 500 соединений, 50 кг

Перспективы создания объединенной бортовой радиосистемы CNS/ATM на базе технологий ИМА Стр. 6 1.Развитие радиосистем связи, навигации и наблюдения в ходе семейства НИР ИМА 2.Применение принципов ИМА в радиосистемах 3.Вопросы построения единой ИМА-системы CNS/ATM 4.Будущее развитие единой ИМА-системы CNS/ATM Содержание

Перспективы создания объединенной бортовой радиосистемы CNS/ATM на базе технологий ИМА Модульное функциональное ПО Стр. 7 Применение архитектуры ИМА в радиосистеме Коммутируемая сеть AFDX Приложение 1Приложение 2Приложение N Вычислительная платформа Вычислительные модули Интерфейсные модули Модули общей памяти ОС РВ ARINC 653 Графические модули Радиотехническая система ИМА Модули ЦОС Модули/блоки РЧ ПО обработки сигналов M ПО обработки сигналов 1 Специализированная ОС РВ Сеть передачи данных VITA 49 Традиционные компоненты системы ИМА Новые компоненты радиотехнической системы ИМА

Перспективы создания объединенной бортовой радиосистемы CNS/ATM на базе технологий ИМА Стр. 8 РЧ тракт Ядро ИМАВычислительная платформа РТС Модуль (блок) РЧ Модуль ЦОС МодемКодек Процессорный модуль МодемКодек МодемКодек Процессорный модуль Приложение 1 Приложение 2 Приложение 3 Управление радиосистемой Марщрути- зация данных БуферизацияПреобразование формы Сигнальные отсчеты ANSI/VITA 49 1 Пакетные данные Протокол приложения Сеть AFDX Обработка данных MMMM M Встроенные приложения CNS Построение типовой радиосистемы ИМА SDR Аналоговая обработка, ЦАП/АЦП Обработка сигналаОбработка данныхПриложения Управление режимами и параметрами Приемник Передатчик ЦАП/АЦП

Перспективы создания объединенной бортовой радиосистемы CNS/ATM на базе технологий ИМА Радиотехническая система ИМА Вычислительная платформа радиосистемы ИМА Стр. 9 Пример реализации нескольких функций в радиосистеме ИМА Коммутируемая сеть AFDX Вычислительный модуль общего назначения ОС РВ ARINC 653 Универсальный модуль ЦОС Модуль РЧ 30…336 МГц Специализированная ОС РВ для обработки сигналов Сеть передачи данных VITA 49 ПО MMR ПО обработки сигналов ILS-к ПО настройки РЧ узла MMR ФПО приёмника MMR (конфигурация с внешним ГНСС) ПО VOR-MB ФПО приёмника VOR-MB ПО обработки сигналов VOR ПО настройки РЧ узла VOR-MB ПО обработки сигналов ILS-г ПО р/с VHF ПО обработки сигналов АМ ПО настройки РЧ узла VHF ФПО сетевого уровня VDL ПО обработки сигналов VDB Разделение ресурсов ПО обработки сигналов MB ПО обработки сигналов VDR-0 ПО обработки сигналов VDL-4 ПО обработки сигналов VDL-2 ФПО коммутации VoIP ФПО CMF ФПО АВСА Настройка конфигурации

Перспективы создания объединенной бортовой радиосистемы CNS/ATM на базе технологий ИМА Стр Развитие радиосистем связи, навигации и наблюдения в ходе семейства НИР ИМА 2.Применение принципов ИМА в радиосистемах 3.Вопросы построения единой ИМА-системы CNS/ATM 4.Будущее развитие единой ИМА-системы CNS/ATM Содержание

Перспективы создания объединенной бортовой радиосистемы CNS/ATM на базе технологий ИМА Стр. 11 Предпосылки создания единой системы ИМА CNS/ATM 1.Архитектура ИМА в системах связи, навигации и наблюдения: функциональные приложения реализованы как модули ПО, AFDX является основным системным интерфейсом. 2.Конструктив VITA VPX опробован для радиосистем. 3.Создан совмещенный приемопередатчик TCAS/ВОРЛ/АЗН-В в конструктиве ИМА (ВНИИРА-Навигатор). 4.Отработаны широкополосные приемовозбудители (НПП Полет). 5.Стык AFDX и протокол VITA 49 опробованы для передачи сигнальных отсчетов между РЧ-узлами и ЦОС

Перспективы создания объединенной бортовой радиосистемы CNS/ATM на базе технологий ИМА Стр. 12 Ближайшие работы по созданию единой системы ИМА CNS/ATM 1.Выработка проектов стандартов по системе ИМА CNS/ATM и ее компонентам 2.Исследования вариантов архитектуры системы 3.Разработка унифицированного сигнального процессора для обработки сигналов связи, навигации, наблюдения 4.Разработка широкополосного многоканального РЧ-узла диапазона МВ для обработки сигналов связи и навигации 5.Разработка приемопередатчика L-диапазона для обработки сигналов DME, ВОРЛ, TCAS и АЗН-В 6.Исследования вариантов внутрисистемного интерфейса 7.Проработка вариантов ОС РВ для задач сигнальной обработки 8.Разработка алгоритмов и компонентов ПО сигнальной обработки

Перспективы создания объединенной бортовой радиосистемы CNS/ATM на базе технологий ИМА Стр. 13 Перспективы создания объединенной бортовой радиосистемы CNS/ATM на базе технологий ИМА ЦОС #1 ЦОС #2 МУПД #1 МУПД #2 AFDX/IP ВИП Крейт #1 Крейт #2 UHF #2 HF #1 HF #2 VHF # 2 VITA 49 (сигнальные отсчеты) К ядру ИМА и другим бортовым системам: сеть AFDX Пример архитектуры единой системы ИМА CNS/ATM Крейт #3 ЦОС #1 ЦОС #2 МУПД #1 МУПД #2 AFDX/IP ВИП ЦОС #1 ЦОС #2 МУПД #1 МУПД #2 AFDX/IP ВИП Ant coupler UHF #1 GNSS+ ИНС SATCOM AeroMACS/LTE МН РЛС РВ #2 РВ #1 РВ # 3 Передача и прием: речь/данные ДКМВ и МВ Прием: VOR, ILS, MKR, VDB, ADF Передача и прием: ВОРЛ, TCAS, АЗН-В, DME Прием: GNSS, SBAS Прием на несколько антенн + уточнение по датчикам ИНС Передача и прием: речь/данные SATCOM, AeroMACS/LTE Метеонавигационные данные + обзор земной поверхности Данные радиовысотомера VHF #3VHF # 1 РЛС 3 мм Лидар

Перспективы создания объединенной бортовой радиосистемы CNS/ATM на базе технологий ИМА Стр Развитие радиосистем связи, навигации и наблюдения в ходе семейства НИР ИМА 2.Применение принципов ИМА в радиосистемах 3.Вопросы построения единой ИМА-системы CNS/ATM 4.Будущее развитие единой ИМА-системы CNS/ATM Содержание

Перспективы создания объединенной бортовой радиосистемы CNS/ATM на базе технологий ИМА Стр. 15 Будущее развитие: улучшение характеристик Антенный и радиочастотный тракт: Разнесенные антенные схемы Антенные решетки Расширение полосы РЧ тракта, АЦП-ЦАП свыше 1 ГГц Активные антенные системы Обработка сигналов: Развитие специальных ОС РВ для сигнальной обработки Оптимизация архитектуры ЦОС В перспективе – унификация ЦОС и процессоров общего назначения Сокращение числа антенн Улучшение радиочастотных характеристик Переход от выносных радиоблоков к активным антенным системам Унификация вычислительной платформы ядра ИМА и радиосистемы

Перспективы создания объединенной бортовой радиосистемы CNS/ATM на базе технологий ИМА Стр. 16 Будущее развитие: новые функции Метеонавигационная РЛС с расширенной функциональностью Полный набор функций МН РЛС по ARINC 708 Трехмерная обработка метеонавигационных данных Обзор подстилающей поверхности с высоким разрешением Исполнение ИМА: выносной блок антенны/РЧ + ПО обработки сигнала РЛС + функциональное ПО обработки метеонавигационных данных Высокоточный датчик ГЛОНАСС/GPS: Работа в СНС ГЛОНАСС, GPS, GALILEO Прием поправок SBAS WAAS, EGNOS, СДКМ… Разнесенный прием на 3/4 антенны Возможность объединения с датчиком ИНС Исполнение ИМА: компактные выносные модули + ПО обработки сигналов СНС + функциональное ПО обработки данных СНС Лазерный измеритель скорости ветра Обнаружение приземного сдвига ветра Обнаружение турбулентности при ясном небе Обнаружение спутного следа Дополнение датчиков технического видения Исполнение ИМА: выносной блок лазера + ПО обработки сигналов + функциональное ПО обработки данных сдвига ветра Функции связи Функции навигации Функции наблюдения Объединение данных CNS/ATM: Улучшенная экранная индикация Выработка рекомендаций экипажу Повышение качества данных для функции самолетовождения

Перспективы создания объединенной бортовой радиосистемы CNS/ATM на базе технологий ИМА Стр. 17 Ядро ИМА ФПО IVS Будущее развитие: интеграция с техническим видением Датчик видеоДатчик ИК1Датчик ИК2РЛС ММ Формирование изображения IVS Комбинированное изображение IVS ИМА-система CNS/ATM МВ ДКМВ SATCOM CMU АВСА ВОРЛ СПБЗ TCAS АЗН ASSAP GNSS MLS GLS VOR DME ILS РЛС Объединение данных CNS FMS Обработанные НД, точки ПП Анализ изображения Навигационные данные Данные наблюдения Предупреждения и сообщения Уточненные навигационные данные, предупреждения ФПО индикации Экранная индикация Предупреждения и сообщения Объединение и совместный анализ всех данных CNS Дополнение изображения IVS данными наблюдения, предупреждениями и сообщениями Уточнение навигационных данных на базе анализа изображений LTE БД рельефа Подготовка данных для IVS

Перспективы создания объединенной бортовой радиосистемы CNS/ATM на базе технологий ИМА Стр. 18 Спасибо за внимание! ФГУП ГосНИИАС Данилов Владимир Юрьевич Начальник сектора Перспективные разработки и комплексирование авионики Тел доб Факс Web: