Совершенствование аппаратной части и программного обеспечения приемопередатчиков «Крабик-БМ» Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Секция ««Техническая эксплуатация электросистем и авионики»

УДК 621.396.96

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АППАРАТНОЙ ЧАСТИ И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИКОВ «КРАБИК-БМ»

Д. С. Феоктистов, А. М. Алешечкин Научный руководитель - А. В. Кацура

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: [email protected]

Приведен вариант реализации аппаратно-программной модернизации приемопередатчиков радионавигационного комплекса «Крабик-БМ», производимого АО «НПП «Радиосвязь» (г. Красноярск) для обеспечения морских объектов.

Ключевые слова: радионавигационная система, модернизация, приемопередатчик.

IMPROVEMENT ОF THE HARDWARE AND SOFTWARE OF «KRABIK-BM» TRANSCEIVERS

D. S. Feoktistov, A. M. Aleshechkin Scientific supervisor - A. V. Kacura

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]

There is a variant of the modernization of the radio navigation system "Krabik-BM" transceivers, produced by "Radiosvyaz" (Krasnoyarsk) for offshore facilities.

Keywords: radio navigation system, modernization, transceiver.

Длительное время Институтом инженерной физики и радиоэлектроники СФУ и АО «НПП «Радиосвязь» проводятся совместные работы в области создания наземных радионавигационных систем (РНС). В результате таких работ в настоящее время АО «НПП «Радиосвязь» осуществляет серийный выпуск РНС ближней навигации «Крабик-БМ». Данная РНС является морской фазовой радионавигационной системой УВЧ-диапазона, предназначенной для высокоточной геодезической координатной привязки подвижных и стационарных надводных объектов [1].

Сегодня в целях повышения конкурентоспособности возникла задача по модернизации аппаратного и программного обеспечения РНС «Крабик-БМ». Необходимость осуществления модернизации является следствием ряда причин:

- высокая себестоимость комплектующих изделия;

- использование устаревших технологий и элементной базы, которую стало практически невозможно приобретать вследствие прекращения выпуска;

- слабые возможности интеграция с современными внешними устройствами, используемыми для вывода навигационной информации и повышения точности определения места объектов;

- необходимость использования возросших возможностей современных операционных систем и вычислительной техники для повышения уровня удобства использования программного обеспечения и расширения его сервисных и функциональных возможностей.

В настоящее время конструктивное исполнение одного приемопередатчика (ППРД) представляет собой совокупность съемных блоков: блок приемника (ПРМ), блок устройства цифровой обработки (УЦО), блок передатчика (ПРД), а также блока питания, включающего в себя усилитель мощности и антенный коммутатор. Каждый из блоков выполнен на отдельной плате, что в значительной степени сказывается на результирующих массогабаритных показателях ППРД [2; 3].

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2015. Том 1

Осуществление модернизации аппаратной части РНС «Крабик-БМ» имеет несколько возможных направлений, наиболее перспективным среди которых можно считать использование систем на кристалле (СнК), например, Zynq-7000 фирмы Xilinx. При этом ППРД будет представлять собой единый блок, центром которого будет данная СнК. Функции вычислителя будут выполняться процессорной частью системы, а вся программная логика блоков ПРМ, УЦО, ПРД будет перенесена и доработана под конкретную логику Zynq-7000.

Бесспорно, отказ от комбинированного решения из нескольких устаревших ПЛИС и вычислителя и их замена представителем семейства Zynq-7000, содержащего экономичную логику FPGA Artix-7, например, серии Z-7020, приведет к существенному снижению себестоимости РНС. Возможностей СнК данной серии с избытком хватит для осуществления всех функций управления и обработки сигналов, возложенных на унифицированные ППРД РНС.

Использование современных операционных систем и их программных возможностей, адаптированных под СнК Zynq-7000, открывает большие возможности по сопряжению и высокоскоростному обмену данными с внешними устройствами.

Параллельно авторами выполняется разработка новой версии программного обеспечения вторичной обработки информации для корабельных станций данной РНС, которое будет функционировать под управлением операционной системы Windows XP/7. Написание данной программы ведется в кроссплатформенной среде программирования Qt, что обеспечивает ее использование и под управлением других операционных систем, например, Linux или Android, при этом требуется только перекомпиляции исходного кода. В дальнейшем эта особенность позволит отказаться от использования операционной системы Windows и перейти к работе в среде операционных систем с открытым исходным кодом.

Предложенная перестройка архитектуры аппаратной части ППРД РНС «Крабик-БМ», а также разработка и переход на новое программное обеспечение БС позволят расширить функциональные возможности РНС и разрешить вопросы, поставленные при модернизации комплекса.

Библиографические ссылки

1. Алешечкин А. М., Феоктистов Д. С. Использование морской радионавигационной системы «Крабик» для координатного обеспечения наземных объектов // Решетневские чтения : материалы XVII Междунар. науч. конф. : в 2 ч. / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2013. Ч. 1. С. 157-159.

2. Агафонников А. М. Фазовые радиогеодезические системы для морских исследований. М. : Наука, 1979. 164 с.

3. Калачев А. Многоядерная конфигурируемая вычислительная платформа Zynq-7000 // Современная электроника, 2013. № 1. С. 22-31.

© Феоктистов Д. С., Алешечкин А. М., 2015