揭秘波音787夢幻班機的神經(jīng)系統(tǒng)設(shè)計
軟件平臺是基礎(chǔ)
不論是對飛機、航天器還是戰(zhàn)場上的電子協(xié)同單兵裝備,追求更小的體積、更輕的重量以及更豐富的功能,都是永無止境的。如今的電子和半導(dǎo)體技術(shù)已經(jīng)十分發(fā)達,芯片集成度非常之高,可以制造出體積更小、重量更輕的機載電子系統(tǒng)來完成大量復(fù)雜的任務(wù),但目前面臨的最大挑戰(zhàn)就是,在越來越多的功能性軟件共用性能高、體積小、重量輕的硬件部件時,這些任務(wù)在同一個硬件平臺上會不會相互干擾?會不會亂成一團?如果一個軟件崩潰了,別的軟件是不是會也隨之運行不下去?而且,任何一絲一毫的差錯,都意味著寶貴的生命或者巨額的財產(chǎn)損失。
更嚴峻的挑戰(zhàn)是,航空設(shè)備幾乎都是多廠商聯(lián)合提供,這就進一步增加了多種任務(wù)軟件共用電子平臺的難度。同時,在當(dāng)今競爭極為激烈的航空航天與國防軍工市場,設(shè)備制造商必須在預(yù)算和時間要求都非常嚴苛的條件下推出功能非常豐富的產(chǎn)品。在達成這些商業(yè)目標的同時,這些設(shè)備的性能、安全性和可靠性還不能打任何折扣。時間緊,經(jīng)費緊,但設(shè)備還必須確保安全可靠,因為這可是人命關(guān)天的事情。
例如787夢幻客機雖然是由波音制造,但其中的電子系統(tǒng)主體卻是由GE公司提供,而GE公司又選擇Intel全資子公司風(fēng)河公司作為操作系統(tǒng)提供商。多種軟件應(yīng)用來自多家廠商,這就給兼容性、安全性、可靠性帶來了更大的挑戰(zhàn)。為了應(yīng)付這種挑戰(zhàn),唯一的出路就是采用開放、靈活、標準化的架構(gòu),讓這么多不同的廠商在嚴格遵循開放標準的前提下,靈活地發(fā)揮各自的創(chuàng)造性。ARINC 653的核心就是一套工業(yè)標準,用來規(guī)范在時間和空間上如何來分隔計算機資源,確保無論再多的軟件運行在單一的硬件平臺上,都不會相互干擾和影響。
風(fēng)河公司的Wind River VxWorks 653就是這樣一個久經(jīng)考驗、達到商業(yè)級水平的操作系統(tǒng)平臺。
早在服務(wù)于波音787夢幻班機之前,風(fēng)河公司已經(jīng)在航空航天與國防領(lǐng)域服務(wù)超過26年,的Wind River VxWorks 653平臺更是其中的核心產(chǎn)品。就在不久前媒體有報道,在NASA的新一輪宇航計劃中,“戰(zhàn)神1號”載人火箭和“戰(zhàn)神5號”載貨火箭也是采用Wind River VxWorks 653作為操作系統(tǒng)。
不論我們乘坐在舒適的波音787夢幻班機里面,還是從外面觀看這個可以在萬米高空飛行的金屬殿堂,都不要忘記航空電子設(shè)備、特別是其中的軟件。正是這個先進的神經(jīng)系統(tǒng),既給了我們愉悅感,又給了我們安全感。
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