Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Интерфейсы взаимодействия БИНС и ИСОН с внешними устройствами





Существующие БИНС во многом используют те же интерфейсы приёма передачи данных, что и БИИМ. Однако наблюдается несколько большее их разнообразие, что обусловлено во многом разнообразием типов устройств, с которыми осуществляют взаимодействие современные бескарданные инерциальные системы.

Приведём ряд характерных примеров существующих в настоящее время БИНС и ИСОН. Примеры таких систем ведущих мировых фирм-призводителей приведены в таблице 1.2.3.

Таблица 1.2.3 – Характеристики современных БИНС и ИСОН

Внешний вид (ф.-производитель) Характеристика Интерфейс
МГХ Энерго-потребление Класс*** точности гироскопов Тип устройства, особенности
Системы низкой точности (БИНС, ЦНИИ "Электроприбор") 120х122х 80 мм 1 кг 10 Вт 10 °/ч Автомо бильный и морской транспорт RS232/ 422/485
(ЗБИНС-ММ, ЗАО ИТТ Технокомплекса РПКБ) 85х85х100 мм 0.6 кг --- 20 °/ч Резервная навигационная система летательных аппаратов, автомобильный транспорт RS232/
(SDN500, Systron Donner) 400 см3 0.7 кг 7.5 Вт 1°/ч Авиацион ное вооружение, БПЛА RS232/ 422, SDLC, наличие СИ (точность синхронизации ~1мкс)
Системы средней точности (Бекар-Э, ЦНИИ "Электроприбор") --- 50 Вт 0.1 °/ч морской транспорт Манчестер-2, RS232/422
(ЛИНС-100РС, ОАО РПКБ) 345х199х 191 мм 13.5 кг 70 Вт ~0.01°/ч Авиационная БИНС MIL STD-1553 B, ГОСТ 26765.52-87
(Octans 3000, IXBLUE) Æ213х375 мм 15 кг 20 Вт ~0.01°/ч Морское строительство, работа с сонарами и т.п. RS232/422, Ethernet, синхро-импульс
Высокоточные системы (PHINS 6000, IXBLUE) Æ255х288 мм 23 кг 20 Вт ~0.002°/ч Автономные подводные аппараты, точное позиционирование в море RS232/ 422, Ethernet, синхро-импульс
(Sigma 40 XP, Sagem) 285х225х410 мм 24 кг 60 Вт ~0.001°/ч Подводые суда RS422
(MARINS M7, IXSEA) 433х324х316 мм, 27 кг 20 Вт ~0.0003 °/ч Подводные суда RS232/422, Ethernet, синхро-импульс

*** Под классом точности понимается нестабильность смещения нуля гироскопа в пуске

Анализ характеристик рассмотренных систем показывает, что в основном линия на использование последовательных интерфейсов RS232/422/485 сохранена, что обусловлено распространённостью этих интерфейсов и необходимостью комплексирования БИНС с внешними измерителями (ЛАГ, эхолот, сигналами СВС в авиации, ПА СНС и проч.). Так, например, существующие ЛАГ РДЛ-4 (радиодоплеровский лаг) и ЛЭМ-2-1М (разработки ОАО "Концерн "ЦНИИ "Электроприбор") производят выдачу выходной информации по линиям интерфейсов RS232/422.

Аналогичный набор интерфейсов (RS232, CAN, SPI) используют и ПА СНС многих ведущих фирм-производителей спутниковой навигационной аппаратуры (ОАО "ИРЗ", ОАО "РИРВ", ЗАО "Навис", Javad, NovAtel).

Имеет место и взаимодействие БИНС с внешними источниками и потребителями данных по интерфейсу Манчестер. В связи с большим количеством возможных потребителей и необходимостью передачи значительных объёмов данных в ряде систем задействован интерфейс Ethernet.

Приведём краткую характеристику интерфейса Ethernet. Согласно [30] для передачи двоичной информации по кабелю для всех вариантов физического уровня технологии Ethernet, обеспечивающих пропускную способность 10 Мбит/с, используется манчестерский код. Все виды стандартов Ethernet основаны на одинаковом методе разделения среды передачи данных - метод доступа CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection) и обеспечивают скорость передачи по шине 10 Мбит/с. По-русски этот метод доступа называется МДКН/ОС (множественный доступ с контролем носителя и обнаружением столкновений, конфликтов).

Протокол CSMA/CD, используемый в сетях Ethernet для разрешения конфликтов при получении доступа к среде передачи, налагает ряд ограничений на устройства и кабельную систему сетей. В сегменте (домен коллизий) не может находиться более 1024 устройств (DIE). Домен коллизий (collision domain) - это часть сети Ethernet, все узлы которой распознают коллизию независимо от того, в какой части этой сети коллизия возникла. Сеть Ethernet, построенная на повторителях, всегда образует один домен коллизий. Домен коллизий соответствует одной разделяемой среде. Мосты, коммутаторы и маршрутизаторы делят сеть Ethernet на несколько доменов коллизий. В сетях на основе коаксиальных кабелей вводятся дополнительные ограничения на число станций и протяженность кабелей.

В сетях Ethernet используется множественный метод доступа к среде, позволяющий вести передачу в каждый момент только одной станции. При попытке двух или более станций начать передачу одновременно возникает конфликт доступа к среде - столкновение (коллизия). В этом случае все конфликтующие станции должны прервать передачу данных и возобновлять попытки по истечении случайного интервала времени. Хотя в сетях Ethernet коллизии являются нормальным явлением, они увеличивают задержку и приводят к излишнему расходу полосы пропускания среды. Пакеты или их фрагменты, переданные во время конфликта, должны быть отброшены. С ростом уровня загрузки сети (расход полосы), вероятность конфликтов возрастает.

В большой сети на обнаружение коллизии, оповещение об этом сигналом «затора» и разрешение конфликта затрачивается достаточно много времени. Кроме того, на разрешение конфликтов расходуется часть полосы пропускания сетевой среды.

В соответствии со спецификациями Ethernet станция должна узнавать о возникновении конфликта до завершения передачи пакета. Поскольку длина минимального пакета с преамбулой составляет 576 бит, на обнаружение конфликта в любом случае должно затрачиваться меньшее время. Уменьшение интервала между пакетами на всем пути передачи не должно превышать времени на передачу 49 бит.

Промежуток времени между окончанием одного пакета и началом следующего, равный 9,6 мкс (IPG - inter packet gap), позволяет ясно различать отдельные пакеты. При передаче пакетов через повторители этот промежуток может уменьшаться. Повторитель восстанавливает синхронизацию сигналов (retiming) для устранения искажений при передаче через сетевую среду. В общем случае при восстановлении длина пакетов увеличивается за счет включения в него дополнительных битов синхронизации. Увеличение длины пакета происходит за счет сокращения IPG. При прохождении пакета через несколько повторителей IPG может сильно уменьшиться. При слишком малом зазоре между пакетами принявшее эти пакеты устройство DTE может не успеть обработать полученный пакет к моменту прихода следующего. Исходя из этого, ограничивается протяженность самого плохого пути в сегменте так, чтобы изменение длины пакета на этом пути не превышало 49 бит.

Для преодоления перечисленных ограничений используется сегментация - деление сети на меньшие фрагменты, связанные с помощью мостов, маршрутизаторов или коммутаторов.

Характеристики стандартов Ethernet приведены в таблице 1.2.4.

Таблица 1.2.4 – Параметры спецификаций физического уровня для стандарта Ethernet

Общие ограничения для всех стандартов простого Ethernet:

  • номинальная пропускная способность, Мбит/с 10
  • максимальное число станций в сети 1024
  • максимальное расстояние между узлами в сети, м 2500
  • максимальное число коаксиальных сегментов в сети 5.

Технология Fast Ethernet является эволюционным развитием классической технологии Ethernet. Ее основными достоинствами являются: увеличение пропускной способности сегментов сети до 100 Мбит/с; сохранение метода случайного доступа Ethernet; сохранение звездообразной топологии сетей и поддержка традиционных сред передачи данных - витой пары и оптоволоконного кабеля. Данная технология реализована в представленных ранее высокоточных БИНС.

Сопоставление характеристик некоторых интерфейсов приведено в таблице 1.2.5.

Таблица 1.2.5 – Сравнительные характеристики сетевых интерфейсов

 







Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.