एकीकृत मॉड्यूलर एवियोनिक्स

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इंटीग्रेटेड मॉड्यूलर वैमानिकी (IMA) रीयल-टाइम कंप्यूटिंग | रीयल-टाइम कंप्यूटर कम्प्यूटर नेट्वर्किंग एवियोनिक्स हैं। इस नेटवर्क में कई कंप्यूटिंग मॉड्यूल हैं जो अलग-अलग जीवन-महत्वपूर्ण प्रणाली के कई अनुप्रयोगों का समर्थन करने में सक्षम हैं।

पारंपरिक संघबद्ध आर्किटेक्चर के विरोध में, आईएमए अवधारणा सामान्य हार्डवेयर मॉड्यूल की असेंबली में पोर्टेबल एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर के साथ एक एकीकृत आर्किटेक्चर का प्रस्ताव करती है। एक IMA आर्किटेक्चर अंतर्निहित ऑपरेटिंग सिस्टम पर कई आवश्यकताएं लगाता है।[1]


इतिहास

ऐसा माना जाता है कि IMA अवधारणा की उत्पत्ति चौथी पीढ़ी के जेट लड़ाकू विमानों के एवियोनिक्स डिज़ाइन से हुई है। यह 90 के दशक की शुरुआत से लॉकहीड मार्टिन एफ-22 रैप्टर|F-22 और लॉकहीड मार्टिन F-35 लाइटनिंग II|F-35, या डसॉल्ट राफेल जैसे लड़ाकू विमानों में उपयोग में रहा है। इस समय मानकीकरण के प्रयास चल रहे थे (संबद्ध मानक वैमानिकी वास्तुकला परिषद या STANAG 4626 देखें), लेकिन तब कोई अंतिम दस्तावेज जारी नहीं किए गए थे।[2]


आर्किटेक्चर

IMA प्रतिरूपकता एवियोनिक्स सॉफ्टवेयर की विकास प्रक्रिया को सरल बनाती है:

  • मॉड्यूल नेटवर्क की संरचना एकीकृत होने के कारण, हार्डवेयर और नेटवर्क संसाधनों तक पहुँचने के लिए एक सामान्य अप्लिकेशन प्रोग्रामिंग अंतरफलक का उपयोग करना अनिवार्य है, इस प्रकार हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर एकीकरण को सरल बनाना।
  • आईएमए अवधारणा अनुप्रयोग प्रक्रिया सामग्री डेवलपर्स को अनुप्रयोग परत पर ध्यान केंद्रित करने की अनुमति देती है, जिससे निचले स्तर के सॉफ़्टवेयर परतों में दोषों का जोखिम कम हो जाता है।
  • चूंकि मॉड्यूल अक्सर अपने हार्डवेयर और निचले स्तर के सॉफ़्टवेयर आर्किटेक्चर का एक व्यापक हिस्सा साझा करते हैं, मॉड्यूल का रखरखाव पिछले विशिष्ट आर्किटेक्चर की तुलना में आसान होता है।
  • एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर को स्पेयर मॉड्यूल पर फिर से कॉन्फ़िगर किया जा सकता है यदि उनका समर्थन करने वाला प्राथमिक मॉड्यूल संचालन के दौरान दोषपूर्ण पाया जाता है, जिससे एवियोनिक्स कार्यों की समग्र उपलब्धता बढ़ जाती है।

मॉड्यूल के बीच संचार एक आंतरिक उच्च गति कंप्यूटर बस का उपयोग कर सकता है, या एक बाहरी नेटवर्क साझा कर सकता है, जैसे ARINC 429 या एवियोनिक्स फुल-डुप्लेक्स स्विच्ड ईथरनेट | ARINC 664 (भाग 7)।

हालाँकि, सिस्टम में बहुत जटिलता जोड़ी जाती है, जिसके लिए उपन्यास डिज़ाइन और सत्यापन दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है क्योंकि विभिन्न महत्वपूर्ण स्तरों वाले एप्लिकेशन हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर संसाधन जैसे CPU और नेटवर्क शेड्यूल, मेमोरी, इनपुट और आउटपुट साझा करते हैं। विभाजन का उपयोग आम तौर पर मिश्रित आलोचनात्मक अनुप्रयोगों को अलग करने में मदद करने के लिए किया जाता है और इस प्रकार सत्यापन प्रक्रिया को आसान बनाता है।

ARINC 650 और ARINC 651 IMA आर्किटेक्चर में उपयोग किए जाने वाले सामान्य प्रयोजन के हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर मानक प्रदान करते हैं। हालाँकि, IMA नेटवर्क में शामिल API के कुछ हिस्सों को मानकीकृत किया गया है, जैसे:

  • ARINC 653 सॉफ्टवेयर एवियोनिक्स मेमोरी मैनेजमेंट (ऑपरेटिंग सिस्टम) के लिए #अंतर्निहित रीयल-टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम के लिए #विभाजित आवंटन बाधाएं। रीयल-टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम (RTOS), और संबंधित एप्लिकेशन प्रोग्रामिंग इंटरफ़ेस

प्रमाणन विचार

आरटीसीए डीओ-178सी और आरटीसीए डीओ-254 आज उड़ान प्रमाणन के लिए आधार बनाते हैं, जबकि डीओ-297 एकीकृत मॉड्यूलर एवियोनिक्स के लिए विशिष्ट मार्गदर्शन प्रदान करता है। ARINC 653 एक ऐसा ढांचा प्रदान करके योगदान देता है जो समग्र एकीकृत मॉड्यूलर एवियोनिक्स के प्रत्येक सॉफ़्टवेयर बिल्डिंग ब्लॉक (जिसे विभाजन कहा जाता है) को उसके आपूर्तिकर्ता द्वारा स्वतंत्र रूप से (एक निश्चित माप तक) परीक्षण, मान्य और योग्यता प्राप्त करने में सक्षम बनाता है।[3] FAA CAST-32A पोजिशन पेपर मल्टीकोर सिस्टम के प्रमाणन के लिए जानकारी (आधिकारिक मार्गदर्शन नहीं) प्रदान करता है, लेकिन विशेष रूप से मल्टीकोर के साथ IMA को संबोधित नहीं करता है। VanderLeest और Matthews का एक शोध पत्र मल्टीकोर के लिए IMA सिद्धांतों के कार्यान्वयन को संबोधित करता है[4]


आईएमए आर्किटेक्चर के उदाहरण

IMA आर्किटेक्चर का उपयोग करने वाले विमान एवियोनिक्स के उदाहरण:

यह भी देखें

  • परिशिष्ट: एवियोनिक्स में परिवर्णी शब्द और संक्षिप्त रूप
  • ARINC 653: वैमानिकी अनुप्रयोगों के लिए एक मानक अनुप्रयोग प्रोग्रामिंग इंटरफ़ेस
  • कॉकपिट डिस्प्ले सिस्टम
  • एलाइड स्टैंडर्ड्स एवियोनिक्स आर्किटेक्चर काउंसिल # सॉफ्टवेयर के लिए प्रस्तावित स्टैंडर्ड्स (डेफ स्टैन 00-74) | डेफ स्टेन 00-74: एलाइड स्टैंडर्ड्स एवियोनिक्स आर्किटेक्चर काउंसिल स्टैंडर्ड फॉर आईएमए सिस्टम्स सॉफ्टवेयर
  • ओ एस आई मॉडल
  • स्टैनाग 4626

संदर्भ

  1. ↑ "ASSC - Evaluation of RTOS Systems" (PDF). assconline.co.uk. March 1997. Archived from the original (PDF) on 2011-09-04. Retrieved 2008-07-27.
  2. ↑ 2.0 2.1 2.2 "Integrated Modular Avionics: Less is More". Aviation Today. 2007-02-01. Some believe the IMA concept originated in the United States with the new F-22 and F-35 fighters and then migrated to the commercial jetliner arena. Others say the modular avionics concept, with less integration, has been used in business jets and regional airliners since the late 1980s or early 90s
  3. ↑ René L. C. Eveleens (2 November 2006). "Integrated Modular Avionics - Development Guidance and Certification Considerations" (PDF). National Aerospace Laboratory. Archived from the original (PDF) on 2012-06-03. Retrieved 2011-06-25. Biggest challenge within this area is that modular avionics is a composition of building blocks, preferably supplied by different companies in the supply chain. Each supplier is supposed to bring its part to a certain level of qualification, and after this a system integrator can use these "pre-qualified" part in the overall certification process.
  4. ↑ VanderLeest, Steven H.; Matthews, David C. (2021). Incremental Assurance of Multicore Integrated Modular Avionics (IMA). doi:10.1109/DASC52595.2021.9594404. ISBN 978-1-6654-3420-1. S2CID 244139752. Retrieved 2022-01-06. {{cite book}}: |periodical= ignored (help)
  5. ↑ "Avionics for the A380: new and highly functional ! Dynamic flightdeck presentation at Paris Air Show". Thales Group. 2003-06-17. Archived from the original on 2008-05-03. Retrieved 2008-02-09. Integrated Modular Avionics (IMA), based on standardised modules that can be shared by several functions. The IMA concept is very scalable, and delivers significant improvements in reliability, maintainability, size and weight.
  6. ↑ "Common Core System (CCS)". GE Aviation Systems. Retrieved 2008-02-09. GE has developed a compute platform running an ARINC 653 partitioned operating environment with an Avionics Full Duplex Switched Ethernet (AFDX) network backbone. The CCS provides shared system platform resources to host airplane functional systems such as Avionics, Environmental Control, Electrical, Mechanical, Hydraulic, Auxiliary Power Unit, Cabin Services, Flight Controls, Health Management, Fuel, Payloads, and Propulsion.
  7. ↑ "Dassault Falcon EASY Flight Deck". Honeywell. July 2005. Retrieved 2008-02-09. The heart of the EASy platform is two, dual-channel, cabinet-based modular avionics units (MAUs). Highly rationalized, the MAU integrates functional cards for several applications into a single module. Each functional card performs multiple tasks previously requiring dedicated computer processors.
  8. ↑ "GE provides avionics and power systems for the new Gulfstream G400 and Gulfstream G800 | GE Aviation". www.geaviation.com. Retrieved 2022-07-17.
  9. ↑ "Thales wins major Rafale through-life support contract from SIMMAD". Thales Group. Archived from the original on 2008-05-03. Retrieved 2008-02-09.
  10. ↑ "RAFALE". Dassault Aviation. 2005-06-12. Archived from the original on 2007-12-04. Retrieved 2008-02-09. The core of the enhanced capabilities of the RAFALE lies in a new Modular Data Processing Unit (MDPU). It is composed of up to 18 flight line-replaceable modules, each with a processing power 50 times higher than that of the 2084 XRI type computer fitted on the early versions of Mirage 2000-5.


आईएमए प्रकाशन और श्वेतपत्र

अन्य बाहरी लिंक


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