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坦克装甲车辆电子综合系统的物理架构设计

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:但是本书设计的坦克装甲车辆电子综合系统主要负责任务系统和车辆管理,不需要负责高实时性的应用,如车辆底盘控制、武器防护控制等,因此不需要带输入/输出的处理模块。图2-20最终确定了一种坦克装甲车辆电子综合系统物理架构的示例。图中关注的仅是坦克装甲车辆电子综合系统中的部件和总线/网络,其余的车辆物理子系统如推进系统、电气系统、武器系统和防护系统并不包括在该系统中。

坦克装甲车辆电子综合系统的物理架构设计

在图2-17所示的综合式/分布综合式系统构型的基础上,物理架构需要进一步确定物理设备的数量和类型、设备功能和接口。逻辑架构、物理架构和网络设计共同完成顶层设计(TLD)。

1.综合处理计算机模块设计

综合处理计算机作为坦克装甲车辆电子综合系统的功能实现主体,从软、硬件两方面进行综合集成设计,实现装备平台任务统一管理、信息综合处理、信号综合处理、图像综合处理、数据存储共享等基础功能,并面向装备各功能域,如传感域、信息综合处理域、综合显控域、武器域、防护域、推进域、电气域等提供任务计算、功能控制的支撑能力,从系统整体角度完成信息通用浏览显控、功能冗余备份、任务迁移、系统重构等功能。

为了支撑这些能力,综合处理计算机需要集成计算处理、图像处理信号处理等功能。表2-7给出了美国F-35战机综合处理计算机中的模块种类。

表2-7 美国F-35战机综合处理计算机中的模块种类

在航电系统中,系统的集成度更高,一些对实时性要求很高的控制也纳入了综合处理系统中,表2-7中带输入/输出的处理模块就是为这些高实时性应用所准备的。但是本书设计的坦克装甲车辆电子综合系统主要负责任务系统和车辆管理,不需要负责高实时性的应用,如车辆底盘控制、武器防护控制等,因此不需要带输入/输出的处理模块。

在物理架构设计中,拟采用数据处理模块负责系统管理、任务处理、视频处理和信号处理。关于综合处理计算机详细的硬件及软件设计参见本书第6章。

2.功能分配

综合处理计算机采用分布式部署方式,在炮塔和底盘各配置一台,方案综合考虑当前系统的处理能力、传输能力、系统延时及各设备性能需求的实际情况。综合处理计算机各模块配置与功能分布方案如表2-8所示。(www.xing528.com)

表2-8 各模块配置与功能分布方案

其中,模块功能分配按照“就近”处理的原则,对炮塔和底盘的处理功能分别按照其所处理的信息源所在位置就近分配。单个模块的处理任务原则上按照相同或相近的任务进行归类部署,综合考虑任务本身的资源需求,从而便于管理调度。对于炮塔和底盘的信息处理模块,由于其功能都由软件实现,因此可以互为备份。

图2-20最终确定了一种坦克装甲车辆电子综合系统物理架构的示例。图中关注的仅是坦克装甲车辆电子综合系统中的部件和总线/网络,其余的车辆物理子系统如推进系统、电气系统、武器系统和防护系统并不包括在该系统中。

图2-20 坦克装甲车辆电子综合系统物理架构示例

表2-9给出了坦克装甲车辆电子综合系统的逻辑架构功能域与物理架构功能域的映射关系,表中的“√”代表该逻辑域与物理域有交联关系,“—”代表该逻辑域与物理域无关。由表2-9可见,每个功能域都与一个或多个物理架构中的子系统产生了直接关系,特别是传感域、信息综合处理域和综合显控域与其他物理系统都有直接或间接的关系,这一关系体现了综合化的思想,即将传统上各个物理子系统的信息感知、信息处理、信息显示综合在一起了。

表2-9 逻辑架构功能域与物理架构功能域的映射关系

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