Когда-то при прохождении производственной практики на местном авиастроительном заводе мне нужно было сделать реферативную часть отчета про что-нибудь самолетное.
Как электронщика, меня, естественно, заинтересовали бортовые компьютеры самолетов Сухого, производимые АО «Раменское приборостроительное конструкторское бюро», благо часть информации про них находится в открытом доступе в интернете. Расскажу о тех из них, которые еще находятся в эксплуатации.
Бортовой компьютер по-правильному называется бортовой цифровой вычислительной машиной (БЦВМ), кстати.
Современные БЦВМ, в отличие от традиционных вычислителей и блоков обработки данных, структурно напоминают компьютеры – имеют ОЗУ и ПЗУ, устройства ввода-вывода и т.д.
БЦВМ "организуют" взаимодействие бортового радиоэлектронного и сопрягаемого оборудования, обрабатывают информацию с других модулей системы и выдают ее на устройства индикации.
Они также решают задачи навигации, управления, обзора окружающего пространства, применения средств противодействия, целеуказания и т.п.
Итак, начнем рассказ с не самых современных на данный момент систем.
Поколение 4 и 4+
В истребителях Су-27, Су-30 модификаций МКИ, МКМ, МКА (экспортных вариантах для Индии, Малайзии и Алжира) и Су-30МК2 (экспортных версии 2) установлены БЦВМ-486-2К, БЦВМ-486-1М и БЦВМ-900, разработанные в конце 90-х.
Они построены, как видно из названия, на 32-битных процессорах i486DX4-90 с частотой 90 МГц, и работают на операционной системе реального времени (ОСРВ) RelMK32, программируемой на C/C++ и Assembler.
В отличие от обычной ОС, ОСРВ должна отреагировать на внешние события (сигналы с органов управления и датчиков) за определенный короткий промежуток времени. Ее использование дает предсказуемую и быструю реакцию на события.
Все они могут питаться от 27 В постоянного тока и 115 В переменного тока частотой 400 Гц.
Основные интерфейсы - ARINC 429, магистральный последовательный интерфейс по ГОСТ 26765.52-87, линии разовых команд о ГОСТ 18977-79 и различные линии с сигналами об исправности и режимах работы.
Для программирования используются RS-232C, ARINC 429 и параллельная 32-разрядная шина для подключения адаптера КСОП-2.
Поколение 4++
Гораздо более интересны, как по мне, БЦВМ серии "Багет", а именно БАГЕТ-53-31, БАГЕТ-53-31М и БАГЕТ-53-31М серия 1, входящие в состав информационно-управляющих систем самолетов Су-34 и Су-35.
А любопытны они тем, что построены на процессорах КОМДИВ-64СМП (1890ВМ5Ф), разработанными НИИСИ РАН в 2005 г.
Это суперскалярные (способные выполнять несколько инструкций параллельно) процессоры с архитектурой MIPS IV и частотой 260-396 МГц.
Изготовлены они по КМОП технологии по 0,35 мкм процессу, к сожалению, на иностранных фабриках: TSMC, UMC, GlobalFoundries, XFAB...
БЦМВ БАГЕТ работают под управлением операционной системы реального времени ОСРВ «Багет 3.0» (2004-2008 г.), использующую концепцию микроядра и разбиение системы на отдельные мало взаимодействующие части для уменьшения влияния сбоев в одной части на остальные. Основа системы написана на С/С++ и Assembler.
Данная ОС имеет графический интерфейс, основанный на спецификации ARINC 653, и стандарте POSIX 1003.1, отвечающем за унификацию пользовательских интерфейсов различных UNIX-систем.
Обмен информацией между модулями БЦВМ производится по шинам VME 32 и PCI 2.1.
Кроме "стандартных"интерфейсов имеются каналы Fibre Channel с линейной скоростью передачи данных 1062,5 Мбит/с для информационного обмена и выдачи графического изображения интерфейса и технологические каналы Ethernet 100 Мбит/с для обеспечения загрузки и отладки ПО.
БАГЕТ-53-31М серии 1 имеет графический модуль МГК-8 для формирования 2D и 3D изображения и объем памяти 8 ГБ. Тянет почти на персональный ПК :)
Поколение 5
Багеты изначально входили и в состав Су-57 (известного также как Т-50 и ПАК ФА), но в процессе разработки количество новой электроники в самолете всё увеличивалось, и булочки перестали ее вывозить.
В 2017 году АО "Государственным Рязанским приборным заводом" была представлена БЦВМ ИМА БК (БЦВМ интегрированной модульной авионики боевых комплексов).
Ее сердце - четыре СБИС 1888ТХ018, разработанных ЗАО НТЦ «Модуль».
Микросхемы выполняют функции центрального вычислителя, обработки, распознавания, кодирования, декодирования и выдачи видеосигнала.
СБИС представляет собой систему на кристалле (SoC) и включает в себя два ЦПУ PowerPC 470S частотой 400-800 МГц для вычислений и четыре ЦПС (цифровых сигнальных процессора) NeuroMatrix NMC3 с частотой 400 МГц.
ЦПС обычно используются для обработки видеосигналов, но тут могут и обрабатывать сигналы от РЛС. Хотя это как программисты софт напишут :)
Присутствует также контроллер памяти DDR3, интерфейсы Ethernet GMII, MII/RMII, GSPI/SDIO, SPI, UART, USB2.0 HSOTG, I2C, МКО, SpaceWire, FibreChannel, ARINC-818, PCI-e 4x и GPIO.
Техпроцесс достаточно современный - 28 нм КМОП, где изготовляют, не нашла. "Модуль" другие свои микрухи делал у Fujitsu и GlobalFoundries.
БЦВМ имеет 16 ГБ ОЗУ с EC и 1 ТБ ППЗУ и схожий с Багетами набор внешних интерфейсов.
В качестве ОС используется ОС РВ «БагрОС 4000», разработки ПАО «Компания «Сухой» для многоядерных процессоров с поддержкой ARINC 653.
В общем, штука интересная и на бумаге выглядит неплохо. А вот доделают ли Су-57 до нормального состояния или бросят и начнут делать сразу шестое поколение - это уже совсем другая история...