ЖУРНАЛ «СТА» №2/2005

ся бортовые системы. Снаружи ГР со- единены между собой внешними (за- бортными) электрическими цепями, образуя таким образом вычислитель- ную сеть робота. Выбор конкретной топологии сети связан с конструктив- ными ограничениями (габариты АПР, заданный объём прочных контейне- ров), лимитированным количеством электрических выводов в ГР, а также требованиями к обеспечению надёж- ности и живучести АПР. Например, АПР должен по возможности сохра- нять работоспособность в случае по- падания забортной воды в отдельные контейнеры. С точки зрения обеспечения требуе- мой надёжности, топология ЛВС типа «звезда» для подводных аппаратов наи- более предпочтительна. Однако для многоцелевого АПР, начинённого большим количеством бортовых сис- тем, принцип централизации, зало- женный в основу «звезды», накладыва- ет ограничение на количество узлов, подсоединённых к концентратору се- ти. Это связано, в основном, с ограни- ченным количеством выводов гермо- разъёмов прочного контейнера, содер- жащего концентратор. Альтернативой такому решению может быть подклю- чение всех бортовых устройств к еди- ному последовательному каналу обме- на. При этом количество забортных це- пей радикально сокращается, однако выход из строя одного контроллера связи может в некоторых случаях пара- лизовать работу всей сети. Компромиссным решением является организация взаимодействия по двух- проводной линии обмена типа RS485, образующей сегмент, который подклю- чается через преобразователь RS485/RS232 или RS485/USB к стандартному последовательному пор- ту бортового компьютера. Таких сег- ментов, группирующих бортовые уст- ройства по функциональным призна- кам и интенсивности взаимодействия, может быть несколько. Таким образом, организация взаимодействия бортовых устройств с центральным компьюте- ром АПР по стандартному последова- тельному каналу обмена создаёт пред- посылки к выделению компьютера в физически законченный функцио- нальный модуль с ограниченным чис- лом внешних связей. Благодаря ис- пользованию стандартного последова- тельного канала обмена разработка бортового компьютера становится ин- вариантной к выбору конкретной про- цессорной платформы. Комбинирование последовательных каналов обмена в АПР приводит к соз- данию гибридных информационных структур управляющих систем, сочета- ющих в себе свойства топологий «звез- да» на базе интерфейсов EthernetТР, USB, RS232 и «магистраль» на базе интерфейсов RS485, CAN. Использо- вание подобных каналов связи позво- ляет наладить эффективное межпро- цессорное взаимодействие и при необ- ходимости осуществлять обмен боль- шими массивами данных в режиме ре- ального времени. В качестве примера гибридной архитектуры приведена структурная схема ЛВС разрабатывае- мого малогабаритного аппарата ММТ2000 (рис. 3). Обработка информации таких борто- вых устройств, как видеосистема, об- зорные и батиметрические гидролока- торы и т.п., требует применения ско- ростных вычислителей и накопителей информации с объёмом памяти не- сколько десятков гигабайтов [4], кото- рые представлены накопителями на жёстких магнитных дисках (НЖМД) электромеханического типа и твердо- тельными флэшдисками различного исполнения. Требуемая надёжность применения НЖМД в составе борто- РАЗ РА БО Т КИ / ПОД ВОДНЫ Е АППА РАТ Ы 71 СТА 2/2005 www.cta.ru USB1 USB2 ENET1 Lippert CoolEcoRunner ENET2 RS 485 RS 485 USB RS USB RS RS 485 RS 485 ( ) USB ENET1 Lippert CoolEcoRunner ENET2 RS 485 RS 485 GPS RS 485 2 RS 485 1 USB RS Условные обозначения: ГБО НЧ — гидролокатор бокового обзора низкочастотный; ГБО ВЧ — гидролокатор бокового обзора высокочастотный; ГАНС-ДБ — гидроакустическая навигационная система длиннобазовая; УКБ ГАНС — гидроакустическая навигационная система с ультракороткой базой; ЦОС — модуль цифровой обработки сигнала; ENET — порт Ethernet. Рис. 3. Структурная схема ЛВС малогабаритного АПР ММТ-2000