How mycket datorkraft behövs för att hålla kommersiella och militära flygplan flyger?
Jag har alltid undrat, vilken typ av datorkraft behövs för att hålla moderna kommersiella och militära flygplan i luften?
Det finns många system i ett modernt kommersiellt plan (till exempel en Airbus A350), som skulle behöva automatiseras och styras av datorn, ett exempel som springer i åtanke är autopilot, en annan är flyginstrument.
På samma sätt antar jag att det skulle finnas många system (t.ex. fly-by-wire) som måste styras av datorn i en modern militär jet (till exempel F-22 Raptor).
Vilken typ av datorkraft behövs för att köra kommersiella flygplan och militära jets, och hur jämför dem med varandra, och hur jämför deras datakraft med datorkraften hos moderna kommersiella processorer? (Kan min 2nd-gen Intel i7 CPU, med den lämpliga hårdvaran för att göra den till en dator, hypotetiskt kunna styra alla automatiserade system på ett modernt kommersiellt plan eller militärstråle?)
3 svar
För kommersiella flyglinor: beräkningseffekten ställs in under utveckling och certifiering av typen. A320 utvecklades på 1980-talet och använder fortfarande Intel 80186 och Motorola 68020 processorer. Din i7 CPU skulle kunna köra ringar runt någonting ombord på den genomsnittliga flyglinjen.
Men bearbetningskapaciteten är av sekundär betydelse för flyglinjer, säkerhet och redundans ligger i rampljuset. Vilken processorkapacitet som helst som kan göra jobbet är tillräckligt bra och är bara början på alla aspekter som går in på att certifiera ett flygbolag inklusive system.
Bildkälla
Militära planer är olika, eftersom kraven är mer pressande och de accepterade riskerna är högre. Ja moderna fly-by-wire planer använder digitala system, men när F-16 först kom ut med ett styrsystem för fly-by-wire, var det ett fyrdubbelt redundant analogsystem med ett digitalt bearbetningskrav på noll. Dessa uppgraderades till digital fly-by-wire i block 40/42 uppgradering i början av 90-talet, så igen flygningen -by-wire använde ganska primitiva processorer enligt dagens standarder.
Allmänt, den långa utvecklingen och certifieringen / färdigställandetiden för flygplanssystem innebär att alla system ombord använder bearbetningskraft som ligger bakom de senaste till marknaden.
Flygkoden är generellt inte smart utformad för att vara effektiv, men ganska tydlig och enkel, så en optimering omskrivning kan spara lite CPU-tid. Om du bara har 1 processor, har du ingen redundans att oroa dig för, du behöver inte logga fel eller spara data eftersom bara en sak som kan misslyckas, det var bara I / O som behövs direkt från sensorer och kontroller / skärmar. Låter dig med endast kärnfunktionerna att bearbeta. Detta slår ner processorns laddning med minst hälften. Bli av med partitioned OS, TAWS, syntetisk vision, kontroller kanal b, antar externa sensorer och kontroller misslyckas aldrig och kanske, kanske kanske du (inte jag) skulle kunna flyga på en enda multi-kärna i7, för lite tid.
Med en nuvarande processorstyrka skulle Flight Management vara mer än möjligt. De matematiska operationerna i ett automatiskt flygkontrollsystem är ganska enkla (matrisförökning, vissa överföringsfunktioner, vissa filter) för ett cpu av dagens standarder.
Tricket skulle vara att ha ett robust operativsystem (sanntid kanske) och att hantera I / O inom det tidsfönster som krävs för kontrollen.
Detta svar förutsätter att GPS- och INS-data smälts i en separat enhet, och manöverkommandon drivs via servo-manöverdon.
Speciellt I militära flygplan och även i kommersiella flygplan måste flera högfrekventa filter ingå i regulatorn, för att koppla bort det från strukturella lägen. Detta medför mer beräkningskrav, men skulle enkelt hanteras av processorn, så länge som den nödvändiga data-I / O inte stakar processorn.
Läs andra frågor om taggar military commercial-aviation flight-instruments fly-by-wire software Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna