Розподіл обчислювальних ресурсів в модульній авіоніці

Abstract

Розглянуто розподіл обчислювальних ресурсів між модулями крейта в авіоніці. В інтегрованій модульній авіоніці об’єднуються кілька федеративних систем за обчислювальними ресурсами, а інші частини цих систем (датчики, індикатори, пульти, інтегрований комплект датчиків повітряних сигналів і положення в просторі, радіозасоби зв’язку, впізнання, навігації і посадки, виконавчі пристрої) залишаються за межами обчислювального ядра. Для виконання своїх функцій крейти комплектуються модулями різних типів. Складовими інтегральної модульної авіоніки є обчислювальний модуль, модуль файл-сервера, модуль мережевого контролера, модуль графічної обробки, модуль концентрації сигналів, модуль живлення, модуль підтримки нормальних умов. Невід’ємна властивість інтегрованої модульної авіоніки – модульний склад на основі обмеженого набору апаратних модулів. Складання модулів в крейт зазвичай має за мету підтримання як найбільш програмних додатків, а самі принципи складання модулів у крейт повторюють принципи складання класичних обчислювальних машин. Кожний процесор модульної авіоніки може виконати функції декількох традиційних федеративних систем, а загальна пам’ять та ввод-вивід для усіх функцій повинен забезпечити оптимальне використання апаратних ресурсів. Методи дослідження – методи, що застосовуються в теорії нестратегічних коаліційних ігор. Для рішення задачі розподілу обчислюваньних ресурсів в модульній авіоніці використовуються відомі методи рішень в кооперативній моделі гравців, що діють спільно, прагнучи максимізувати сумарний виграш. Для розв’язання конфлікту, який виник на етапі поділу отриманого сумарного виграшу визначене С-ядро та застосовано вектор Шеплі.The distribution of computational resources among crate modules in avionics is considered. In an integrated modular avonics, several federated systems for computational resources are combined, and other parts of these systems (sensors, indicators, consoles, an integrated set of sensors for air signals and position in space, radio communications, identification, navigation and landing, executive devices) remain outside the computational core. To perform its functions, the crates are equipped with modules of various types. The components of the integrated modular avionics are the computing module, the file server module, the network controller module, the graphics processing module, the signal concentration module, the power module, and the module for maintaining normal conditions. An integral feature of integrated modular avionics is a modular composition based on a limited set of hardware modules. The compilation of modules into a crate is usually aimed at maintaining as the applications, while the principles of compiling modules into a crate repeat the principles of compiling classical computers. Each modular avionics processor can perform the functions of several traditional federated systems, and the shared memory and I / O for all functions should ensure optimal use of hardware resources. Research methods – methods used in the theory of strategic coalition games. To solve the problem of allocating of computing resources in modular aviation, known solutions methods are used in the cooperative model of players acting together to maximize the total gain. To resolve the conflict that arose at the stage of the division of the obtained total winnings, the C-core was determined and the Shapley vector was applied.