RU135428U1 - Вычислительный модуль бесплатформенного гравиинерциального навигационного комплекса - Google Patents
Вычислительный модуль бесплатформенного гравиинерциального навигационного комплекса Download PDFInfo
- Publication number
- RU135428U1 RU135428U1 RU2012155491/08U RU2012155491U RU135428U1 RU 135428 U1 RU135428 U1 RU 135428U1 RU 2012155491/08 U RU2012155491/08 U RU 2012155491/08U RU 2012155491 U RU2012155491 U RU 2012155491U RU 135428 U1 RU135428 U1 RU 135428U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- computing module
- graviainertial
- microcontroller
- computer module
- navigation complex
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Вычислительный модуль бесплатформенного гравиинерциального навигационного комплекса, содержащий блок питания, микроконтроллер, оперативную память, флэш-память объемом не менее 2 ГБ, выводы интерфейсов USB, RS-232, RS-485, JTAG, DBGU, отличающийся тем, что вычислительный модуль выполнен на трехслойной печатной плате, при этом на ее верхний и нижний слои нанесено металлизированное покрытие, соединенное с заземлением.
Description
Полезная модель относится к области вычислительной техники и предназначена для установки на нее программного обеспечения для решения уравнений функциональных алгоритмов бесплатформенного гравиинерциального навигационного комплекса (БГНК), включая алгоритмы ориентации, навигации и векторной гравиметрии, алгоритмов оценивания параметров и коррекции, управления носителем, а также накопления и выдачи потребителю информации. Модуль с программным обеспечением может быть установлен на борту малоразмерного авиационного или морского носителя для обработки данных инерциально-измерительного блока бесплатформенной инерциальной навигационной системы, навигационной аппаратуры потребителя спутниковой навигационной системой и других измерительных систем и приборов в составе комплекса.
Известны различные варианты реализации вычислительных модулей в современных навигационных и управляющий комплексах малоразмерных аэроморских объектов. В частности, среди них широко распространены бортовые вычислители на базе одноплатных компьютеров или микроконтроллеров, способные вполне удовлетворительно исполнять программы решения уравнений функциональных алгоритмов ориентации, навигации, оценивания параметров и коррекции, управления носителем, накапливать и выдавать потребителю обработанные данные. К их достоинствам относятся отработанность технологии производства, обслуживания и ремонта, а также универсальность применения, устройства широко представлены на современном рынке. В качестве их недостатков можно отметить следующее. В отношении большинства миниатюрных вычислителей задача реализации на них сложных алгоритмов, требующих высокой точности вычислений, часто является невыполнимой, ввиду недостатка вычислительных мощностей. Сравнительно мощным же вычислителям, как правило, присущи излишне большие масса, габариты и энергопотребление, невысокая помехозащищенность, а также необходимость их резервирования ввиду их недостаточной надежности. Кроме того, к недостаткам можно отнести ограниченность конфигураций и вынужденное сохранение в составе универсальных изделия невостребованных в конкретном проекте функциональных элементов. Итак, в качестве прототипа вычислительного модуля выбрана отладочная плата ATMEL SAM9G20-EK (Atmel Corporation. AT91 SAM9G20-EK Evaluation Board User Guide. - 2009. - 39 p) - как наиболее близкая к представленной полезной модели разработанного вычислительного модуля.
Отладочная печатная плата ATMEL SAM9G20-EK на базе микроконтроллера AT91SAM9G20 предназначена для разработки и отладки микроконтроллерных устройств. Помимо микроконтроллера отладочная плата SAM9G20-EK включает в себя 256 МБ энергонезависимой FLASH-памяти, 64 МБ оперативной памяти, 3 коммуникационных USB - порта, 4 порта RS-232, два разъема для карт памяти SD/MMC, разъем отладочного интерфейса JTAG, разъем интерфейса TWI, аудио-вход ЦАП и аудио-выход, разъем Ethernet с тремя сигнальными светодиодами и последовательный коммуникационный порт DBGU, разъем питания 12 В. Помимо этого, на плате расположены два светодиода, 4 кнопки, 4 дополнительных контактных группы для подключения внешних устройств, литиевая батарея для часов реального времени, сторожевой таймер, динамик, тактовый генератор, контроллеры портов ввода/вывода, встроенный 10-разрядный аналогово-цифровой преобразователь, система питания и тактирования. Печатная плата имеет геометрические размеры 126 мм по длине и 86.5 мм по ширине. Кроме того, при эксплуатации в условиях существенных электромагнитных помех плату необходимо дополнительно экранировать, что отрицательно отражается на совокупных массогабаритных характеристиках экранированной платы. Достоинствами прототипа являются широкий выбор функциональных возможностей, возможность отладки и контроля работы программы. Главным недостатком прототипа при решении информационно-вычислительных задач в составе гравиинерциального комплекса следует отметить излишние массогабаритные характеристики.
Техническим результатом полезной модели является уменьшение массогабаритных характеристик вычислительного модуля.
Указанный выше технический результат достигается за счет того, что в вычислительном модуле бесплатформенного гравиинерциального навигационного комплекса содержащем блок питания, микроконтроллер, оперативную память, флэш-память объемом не менее 2 ГБ, выводы интерфейсов USB, RS-232, RS-485, JTAG, DBGU согласно заяляемой полезной модели вычислительный модуль выполнен на трехслойной печатной плате, при этом на ее верхний и нижний слои нанесено металлизированное покрытие, соединенное с заземлением.
Примененная трехслойная структура печатной платы с введенными верхним, нижним и промежуточным слоями металлизации позволяет располагать большее число разнонаправленных соединительных дорожек минимальной длины на единице площади платы, следовательно, компактнее располагать элементы на ее поверхности по сравнению с одно- или двухслойными платами, уменьшая ее массогабаритные характеристики. В то же время, наиболее чувствительные к помехам дорожки стало возможным располагать в промежуточном слое металлизации, а на верхний и нижний слои - наносить металлизированные покрытия, соединенные с заземлением, обеспечивающие достаточную помехозащищенность платы, позволяя отказаться от необходимости дополнительного экранирования, ведущего к росту массы и габаритов вычислительного модуля.
Исследования компьютерной и полунатурной моделей модуля вычислителя подтверждают возможность его широкого использования в составе авиационных, морских и других подвижных объектов, а также на стационарных объектах.
Вычислительный модуль БГНК содержит блок питания с разъемом питания J1, микроконтроллер DD1, флэш-память DC1 увеличенного объема, оперативную память DC2, выводы интерфейсов J2, J3, J4, J5, J6 (см. фиг.1). Блок питания предназначен для формирования напряжений питания 3,3 В и 1 В, из подключаемого по разъему Л питания 5 В. Флэш-память DC1 предназначена для хранения исполняемого кода программы решения уравнений функциональных алгоритмов комплекса. Оперативная память DD2 необходима для временного хранения данных и команд, исполняемых процессорным ядром микроконтроллера. Микроконтроллер DD1 предназначен для исполнения программы, приема и передачи данных с внешних интерфейсов и работы с памятью. Адресация памяти производится по шине «Адрес», обмен данными производится по шине «Данные».
Вычислительный модуль БГНК выполнен на трехслойной печатной плате. На фиг.2 показаны геометрические параметры дорожек и переходных отверстий. Габаритные размеры платы: 88,23×98,94 мм. Топология слоев приведена на фиг.3-5, в масштабе 2:1. Элементы печатной платы расположены на верхнем слое, согласно фиг.6. Рациональное расположение элементов и их связей, сохранение только необходимых вычислителю в рамках комплекса узлов позволило уменьшить массу и размеры изделия, его энергопотребление. Спецификация используемых элементов приведена в таблице 1. Верхний и нижний слои содержат металлизированное покрытие, соединенное с заземлением, что улучшает помехозащищенность дорожек платы.
Claims (1)
- Вычислительный модуль бесплатформенного гравиинерциального навигационного комплекса, содержащий блок питания, микроконтроллер, оперативную память, флэш-память объемом не менее 2 ГБ, выводы интерфейсов USB, RS-232, RS-485, JTAG, DBGU, отличающийся тем, что вычислительный модуль выполнен на трехслойной печатной плате, при этом на ее верхний и нижний слои нанесено металлизированное покрытие, соединенное с заземлением.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012155491/08U RU135428U1 (ru) | 2012-12-20 | 2012-12-20 | Вычислительный модуль бесплатформенного гравиинерциального навигационного комплекса |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012155491/08U RU135428U1 (ru) | 2012-12-20 | 2012-12-20 | Вычислительный модуль бесплатформенного гравиинерциального навигационного комплекса |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU135428U1 true RU135428U1 (ru) | 2013-12-10 |
Family
ID=49682375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012155491/08U RU135428U1 (ru) | 2012-12-20 | 2012-12-20 | Вычислительный модуль бесплатформенного гравиинерциального навигационного комплекса |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU135428U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU173478U1 (ru) * | 2016-12-30 | 2017-08-29 | Павел Владимирович Васин | Вычислительный модуль авиационного комплекса |
RU2716033C1 (ru) * | 2019-10-29 | 2020-03-05 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ФГУП "ГосНИИАС") | Модуль типовых авиационных интерфейсов |
-
2012
- 2012-12-20 RU RU2012155491/08U patent/RU135428U1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU173478U1 (ru) * | 2016-12-30 | 2017-08-29 | Павел Владимирович Васин | Вычислительный модуль авиационного комплекса |
RU2716033C1 (ru) * | 2019-10-29 | 2020-03-05 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ФГУП "ГосНИИАС") | Модуль типовых авиационных интерфейсов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Rajovic et al. | Tibidabo: Making the case for an ARM-based HPC system | |
Göddeke et al. | Energy efficiency vs. performance of the numerical solution of PDEs: An application study on a low-power ARM-based cluster | |
CN103218338B (zh) | 一种信号处理机系统实时多dsp调试系统 | |
RU135428U1 (ru) | Вычислительный модуль бесплатформенного гравиинерциального навигационного комплекса | |
CN104571333A (zh) | 基于1553b总线的控制计算机 | |
CN104484127A (zh) | 一种半实物雷达仿真系统的数据存储与分发系统 | |
RU130066U1 (ru) | Микроконтроллерный вычислительный блок бесплатформенного гравиинерционального навигационного комплекса | |
CN203759602U (zh) | 一种基于套片的cpci工控机主板 | |
Wu et al. | Power modelling and capping for heterogeneous ARM/FPGA SoCs | |
Alvira et al. | Small and inexpensive single-board computer for autonomous sailboat control | |
CN202351351U (zh) | 嵌入式测试系统 | |
CN110930797A (zh) | 一种分布式模块化虚实可重构战术训练系统 | |
CN203720787U (zh) | 笔迹记录计算笔 | |
CN204481280U (zh) | 一种集成VGA+USB的新型高密Connector | |
RU2469376C1 (ru) | Вычислительное устройство бинс | |
CN104359478A (zh) | 一种电子式航迹仪 | |
CN215678597U (zh) | 一种便携式单板测试平台 | |
Jeemon | Low power pipelined 8-bit RISC processor design and implementation on FPGA | |
CN102495314A (zh) | 嵌入式测试系统 | |
CN215068001U (zh) | 冗余型计算机 | |
CN204305462U (zh) | 一种新型pcb电路板 | |
Kuchta | Modeling of Performance, Reliability and Energy Efficiency in Large-Scale Computational Environment | |
CN219105480U (zh) | 一种用于机载运行环境的区块链处理模组 | |
Ulbin et al. | The Architecture of Heterogeneous Petascale HPC RIVR | |
CN201251514Y (zh) | 一种插件式模拟信号发生器 |