Que tipo de microcontroladores são usados em UAVs de larga escala?

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Que tipo de microcontroladores (em termos de potência de processamento, velocidade de clock) são usados em UAVs de larga escala como o Northrop Grumman RQ-4 Global Hawk, o General Atomics MQ-1 Predator etc.?

Além disso, são microcontroladores menores, de baixa potência, usados para controlar subsistemas, como o INS e os movimentos da superfície de controle. Em caso afirmativo, então em que intervalo está sua potência de processamento e frequência de clock?

    
por Pranav 15.06.2014 / 11:21

2 respostas

A Airbus utilizou processadores padrão Intel 80186 e Motorola 68010 com 2,5MiB de memória no sistema FBW para o A320. Exatamente os mesmos chips usados para computadores na época (por volta de 1985), de modo que não eram caros e já foram testados. Com o tempo, eles atualizaram para uma versão mais recente desses processadores. Cada computador é composto de duas placas com CPUs diferentes, uma produz a saída de controle e a outra verifica e fecha a unidade se não concordar. As placas executam diferentes sistemas operacionais incorporados padrão e o software foi escrito por duas equipes independentes para minimizar o risco do mesmo modo de falha em ambas as placas.

Cada quadro só faz um pouco de trabalho e as unidades importantes têm backups. Existem 4 unidades processando a entrada sidestick, 3 elevadores e ailerons de controle, 3 spoilers de controle e ajuste de profundor, IIRC 2 para amortecedor de guinada (FAC), 2 para cada controle digital do motor, 1 para cada monitor, etc.

Os requisitos não aumentaram muito desde então. Ainda é desejável que as tarefas sejam divididas em várias placas independentes para minimizar os efeitos de uma falha. Assim, uma CPU com poucos clocks MHz e poucos MB de memória ainda seria capaz de fazer o trabalho. Mas esses chips lentos não são mais fabricados, então provavelmente eles estão usando o que há de mais comum em chips há alguns anos.

    
16.06.2014 / 06:59

Como Jan Hudec mencionou, os avanços na computação significam que os processadores comerciais disponíveis no mercado oferecem bastante poder de computação para uso em UAVs ou outras aeronaves.

Veja alguns exemplos:

A Rockwell Collins IPC-8303 usa um Intel Pentium-M 738 a 1,4 GHz, 2 MB de cache L2, 10 watts. Há também uma opção PowerPC.

A Rockwell Collins FMC-4000 é capaz de acomodar uma variedade de processadores:

  • PPC de núcleo quádruplo 1,5 GHz
  • PPC de núcleo duplo 1,3 GHz
  • Single core PPC 7448 1,3 GHz
  • PPC 8315E 600 MHz de núcleo único

Eles também mencionam que outros componentes, como os processadores Intel Atoms ou i7 Dual / Quad core, podem ser adicionados.

A quantidade de informações processadas por esses computadores aumentou com o poder deles. O FMC-4000 pode usar um uplink de 10 gigabits. Computadores modernos são projetados para processar todos os tipos de dados de sensores. Para aeronaves como o MQ-1 ou especialmente o RQ-4, existem muitos sensores, incluindo dados de vídeo, alimentados nesses computadores. Eles são capazes de muito mais do que os primeiros computadores de vôo.

Também mencionado por Jan Hudec, a chave nos sistemas aeroespaciais é a redundância. Cada subsistema é geralmente controlado por vários computadores. Isso garante precisão e confiabilidade, além de impedir que o sistema inteiro caia devido à falha de um computador.

    
17.06.2014 / 23:42