ЖУРНАЛ «СТА» №2/2005

всех необходимых узлов, что уменьшает габариты устрой- ства, количество разъёмов и, как следствие, повышает его надёжность. В состав ОК должны входить следующие функциональные узлы: ● интерфейсы жёсткого (EIDE) и гибкого магнит- ных дисков; ● оперативная память не ме- нее 128 Мбайт; ● скоростной канал обмена Ethernet 10/100BaseT для передачи большого объёма накопленной информации с целью организации опе- ративного анализа; ● интерфейс для ввода в реальном вре- мени больших объёмов данных (па- раллельный порт LPT или шины ISA, PCI); ● последовательные порты RS232 и USB для подключения двухпровод- ной ЛВС; ● программируемый сторожевой тай- мер; ● часы реального времени с автоном- ным питанием от литиевой батареи; ● интерфейс PS/2 клавиатуры и мыши для наладки компьютера. Актуальна также поддержка ОС QNX. Кроме того, ОК должен обладать ре- монтопригодностью и иметь надёж- ность , характеризующуюся средним временем безотказной работы (MTBF) не менее 100000 часов. Перечисленным требованиям в мак- симальной степени удовлетворяют од- ноплатные компьютеры формата PC/104 или PC/104+, среди которых в силу низкого энергопотребления вы- деляются компьютеры серий CoolRo- adRunner, CoolSpaceRunner и CoolEco- Runner фирмы Lippert. Данные ОК, в основном различающиеся периферий- ными узлами, находят применение во многих практических приложениях, например [7], и хорошо вписываются в используемые в ИПМТ ДВО РАН ти- поразмеры прочных контейнеров. Так, модуль бортового компьютера (рис. 6), состоящий из ОК Lippert CoolSpa- ceRunnerII, платы 2,5" НЖМД с на- гревательным элементом, платы DC/DCпреобразователя и супервизо- ра питания (выполняет функции ком- мутации цепей питания бортовых уст- ройств, контроля напряжения питания и температуры НЖМД), имеет диа- метр 150 мм и длину 60 мм. Представ- ленный модуль был применён на мо- дернизированном АПР МТ98 для на- копления и обработки изображений, поступающих в реальном масштабе времени от цифровой фотокамеры. Р АСПРЕДЕЛ Ё ННАЯ ПРОГРАММНАЯ СРЕДА УПРАВЛЕ - НИЯ Описанная аппаратная организация находит своё отражение в программ- ном обеспечении (ПО) СУ. Распре- делённая структура СУ требует приме- нения ОС реального времени (РВ) с се- тевой поддержкой. Основные крите- рии выбора операционной системы для АПР подробно рассматривались в [1]. В наибольшей степени перечис- ленным ранее характеристикам и тре- бованиям удовлетворяют ОС РВ се- мейства UNIX. В частности, в АПР ИПМТ используется ОС QNX. Архитектура программной среды уп- равления, применяемая в аппаратах ИПМТ ДВО РАН, ориентирована на специфику задач, решаемых АПР, по- этому должна соответствовать следую- щим ключевым требованиям: ● обеспечивать возможность задания и реализации основной (обзорнопо- исковой) части миссии аппарата; ● обследовательские части миссии должны иметь возможность преры- вать выполнение основной части и активизироваться в случае обнару- жения специфицированных объек- тов; ● средства обеспечения безопасности робота также должны иметь возмож- ность изменения хода миссии; ● при необходимости оператор на обеспечивающем судне должен иметь возможность вмешаться в ра- боту АПР с использованием гидро- акустического канала связи. РАЗ РА БО Т КИ / ПОД ВОДНЫ Е АППА РАТ Ы 73 СТА 2/2005 www.cta.ru Рис. 6. Модуль бортового компьютера, выполненного на базе ОК Lippert CoolSpaceRunner-II, в шасси системы технического зрения модернизированного АПР МТ-98 Условные обозначения: КАС — контрольно-аварийная система; ТУ — телеуправление. Рис. 7. Иерархия программного обеспечения Интерфейс задания Программа'задание Оператор Библиотека алгоритмов обследования Библиотека примитивов задания Библиотека команд ТУ Библиотека навигационных программ Библиотека КАС Планировщик Организационный уровень Координирующий уровень Команды и программные параметры События и данные Исполняющий уровень Сервер общей области памяти Архиватор данных Регуляторы Детектор команд ТУ Драйверы Навигационный процесс Коррекция движения КАС нижнего уровня Команды по гидро' акустическому каналу