10. Выбор плат для базовой пнс.

1. Модуль интерфейса Arinc – 429.

В ходе поиска оптимального модуля интерфейса Arinc – 429 был выбран модуль производителя «Элкус», в связи с тем, что она подходила по цене и техническим характеристикам, заданным в ТЗ на ПНС. Было произведено исследование иностранного рынка модулей интерфейса Arinc-429, но не было найдено оптимальной платы, так как иностранные производители не удовлетворяли по количеству входа/выхода на плате, а в случае увеличение количества модулей до 2, что бы было заданное количество входа/выхода вырастала цена в несколько, что не устраивало. В связи с чем, была выбран модуль интерфейса Arinc – 429 PC/104-429-1-84 (8R+4T) (Рисунок №14)российского производства на заводе «Элкус» в индустриальном исполнении как требует ТЗ (-40…+80) стоимостью 80 000 рублей.

Модуль выполнен на основе форм-фактора PC-104+(причины выбора форм-фактора PC-104+ описана в пункте 7.3.) и предназначена для сопряжения интерфейса PCI-104 c системами и устройствами по последовательному интерфейсу ARINC-429 (последовательный код – ПК по ГОСТ 18977-79 и РТМ1495-75) и дискретным каналам (Разовые Команды – РК по ГОСТ 18977-79).

Рисунок №14 «Модуль интерфейса Arinc-429».

Технические характеристики адаптера PCI104-429-1-84:

• Количество, доступных пользователю 16-разрядных портов B/B шины PCI адаптера: 16 ;

• Количество занимаемых прерываний шины PCI: 1;

• Количество формируемых сигналов прерываний от каналов ПК и входных каналов РК: 16 и 4;

• Количество входных (SI) каналов ПК по ARINC-429: 8 ( 4, 2);

• Количество выходных (SO) каналов ПК по ARINC-429: 4 (2);

• Частота принимаемых ПК: (12..14,5)КГц, 48 КГц +/-25%, 100 КГц +/-1%;

• Эквивалентная нагрузка входного канала ПК: Rн не менее 20 КОм, Сн не более 10 пФ;

• Частота выдаваемых ПК: 12,5 КГц +/-1%, 50 КГц +/-1%, 100 КГц +/-1%;

• Нагрузка выходного канала ПК: Rн не менее 600 Ом, Сн не более 10.000 пФ;

• Количество входных (DIК), выходных (DОК) каналов РК типа «ключ на корпус»: 8 и 8;

• Параметры сигналов входных РК (DIК): отсутствие сигнала 2,4В<Uвх<35B или обрыв;

• наличие сигнала (0,22+/-0,22)B;

• Минимальная длительность входных сигналов РК при регистрации прерываний (не менее) 1 мкс;

• Параметры выходных РК (DOК): отсутствие сигнала Uн<35B (закрытое состояние);

• (выходной каскад - ОК) наличие сигнала Uост<0,7В при Iн<20мА (открытое состояние);

• Количество входных (DIТ), выходных (DIТ) каналов РК типа ТТЛ: 2 и 2;

• Параметры сигналов входных РК (DIТ): отсутствие сигнала 0В<Uвх<0,8B или обрыв;

• Вход элемента NC7SZ14 наличие сигнала 2,0В<Uвх<5,5B;

• Параметры выходных РК (DOТ): отсутствие сигнала Uвых<0,4В при Iн<8мА;;

• Выход элемента NC7SZ14 наличие сигнала Uвых>2,4В при Iн<12мА;

• ОЗУ 32К 16-разрядных слов;

• Напряжения питания: +3.3В+/-5% I потр. не более 350 мА;

• +5В +/-5% , I потр. не более 70 мА;

• +12В +/-10% , I потр. не более 120 мА;

• минус 12В +/-10% , I потр. не более 120 мА;

Время готовности модуля к работе после включения питания не более 200 мкс.;

2. Модуль интерфейса Ethernet.

Модуль Ethernet на основе форм-фактора PC-104+ широко представлены на рынке и по заданным для поиска характеристикам находятся в одной ценовой категории. Поэтому была выбран модуль интерфейса Ethernet LANSWITCH-1/4S-EXT (5-портовый коммутатор Ethernet в формате PC/104+ (Рисунок №15), расширенный температурный диапазон) стоимостью 20353,96 с НДС поставщика ООО «ПРОСОФТ ТРЕЙДИНГ».

Рисунок №15 «Модуль интерфейса Ethernet».

Технические характеристики:

Шина PC/104-Plus	Compliant with PCI Rev 2.1 132Mbytes/sec bus bandwidth at 33.33MHz bus speed PCI bus master supporting DMA PCI Slave access to internal registers PCI Power Management compliant
Ethernet интерфейс	5-port integrated switch controller with memory and transceiver for 10Base-T and 100Base-TX
Ethernet	PCI Master 100/10MBit Ethernet Supports 200Mbit Full Duplex Mode
Потребл. мощность	single +5V @ < 600mA
Окружающая среда	0 to 60°C -40 to +85°C (option)
Физический размер	Standard 3.6in x 3.8in PC/104-Plus stackable card

3. Модуль разовых команд.

При поиске иностранных вариантов модуля аналоговых сигналов не было найдено соответствующего модуля РК, удовлетворяющего заданным характеристикам. В России модули РК представлены производителем «Элкус». Поэтому была выбран модуль РК МРК-104 (32 входных и 32 выходных разовых команд) в индустриальном исполнении (-40 - 85ºC) стоимостью 12000 т.р.

Модуль разовых команд МРК-104 (Рисунок №16) предназначен для подключения различных исполнительных устройств (индикаторов, датчиков и другого оборудования) по каналам вводо-вывода к ЭВМ в конструктиве PC-104. Для подключения внешних устройств модуль МРК-104 имеет 32 входа и 32 выхода.

Рисунок №16 «Модуль разовых команд».

4. Модуль вторичного питания.

Модулей вторичного питания на основе PC-104+ на рынке широкий и поиск не составлял затруднений.

В ходе поиска и переговоров с различными поставщиками был выбран флагманский модуль HE104+DX мощность 108 Вт (Рисунок №17), выходные напряжения +3,3В, +5В(15А), +12В(3А),-12В(0,5А), входные напряжения – постоянный ток от 6 до 40 В, -40 - 85ºC, конформальное покрытие), так как по мнению большинства поставщиков он является одним из лучших на рынке на сегодняшнее время. Стоимость данного модуля - 400 $, производитель – TRI-M, официальный дилер на территории России MicroMaxSystems.

Рисунок №17 «Модуль вторичного питания».

У модуля вторичного электрического питания следующие технические характеристики:

регулеровка (5V output) <60mV

· линейное регулирование 40mV

· выходная тепература drift (5V output) <40mV

· Switching частоты 300kHz

· максимальный входной напряж. 125V for 100msec

· выходн. изм. (5V output) <20mV

· чувствительность (5V output) >57db

· эффективность (5V output) Up to 90%

Следующие электрические характеристики:

выходные напряжения:

· 5V / 15A

· 12V / 3A

· 3.3V / 10A

· -12V / 0.5A

Входное напряжение: 6 - 40V

Механические характеристики:

· Температурный диапазон -40ºC to +85ºC

· PC/104 size & mounting holes with PC/104

и PCI-104 (Plus) шина

· 3.55"W x 3.75"L x 0.6"H

· вес 172.37 грамм

5. Одноплатный компьютер.

В связи с тем что, форм-фактор PC-104+ давно известен и широко используется в различных отраслях промышленности одноплатные компьютеры на основе PC-104+ предоставлены на рынке в широком спектре, поэтому труда в поиске и выборе такого компьютера не составило труда.Был выбран средний ценовой вариант, при этом полностью удовлетворяющий заданным ценовым характеристикам это плата PCM-3362Z2-1Gs6A1E – процессорный модуль форм-фактора PC/104+ с интегрированным ЦП Atom N 450 1.6GHz производителя Advantech (Рисунок №18).

Рисунок №18 «Одноплатный компьютер».

Стоимость такого модуля составляет 26912,67 руб. с НДС при покупке у поставщика ООО «ПРОСОФТ ТРЕЙДИНГ».

Компьютер обладает следующими характеристиками, заявленными производителем:

Процессор	CPU	Intel Atom N450 1.67 GHz
	Front Side Bus	667 MHz
	Frequency	1.67 GHz
	L2 Cache	512 KB
	System Chipset	Intel Atom N450 + ICH8M
	BIOS	AMI 16 Mbit
Оперативная память	Technology	DDR2 667 MHz
	Max. Capacity	2 GB
	Socket	1 x 200-pin SODIMM
Видео интерфейс	Chipset	Intel Atom N450 1.67 GHz
	VRAM	Shared system memory up to 224 MB
	Graphic Engine	Intel Gen 3.5 DX9, MPEG2 Decode in HWEmbedded Gen3.5+ GFX Core
	LVDS	Singe channel 18-bit LVDS up to WXGA 1366 x 768
	CRT	Supports up to SXGA 1400 x 1060 @ 60 Hz
	Dual Display	CRT+LVDS
Ethernet	Speed	10/100/1000 Mbps
	Controller	Intel 82567V
	Connector	Pin header
WatchDog Timer		Output System resetProgrammable 1 ~ 255 sec
Постоянная память	SATA	1
	On board Flash	2 GB
Internal I/O	USB	4 x USB 2.0
	Seriel	2 RS-232, 1 RS-422/485
	KB/Mouse	1
	GPIO	8-bit general purpose input/output
	I2C	1
Формат	PC/104-Plus slot	1
Питание	Power Type	AT/ATX
	Power Supply Voltage	5V only to boot up (12 V is optional for LCD inverter and add on card)
	Power Consumption (Typical)	+5 V @ 2 A, +12 V @ 5mA
	Power Consumption(Max, test in HCT)	+5 V @ 2.37 A, +12 V @ 7mA
	Battery	Lithium 3 V / 210 mAH
Внешние возд. факторы	Operation	0 ~ 60° C (32 ~ 140° F) (operation humidity: 40° C @ 85% RH Non-Condensing)
	Non-Operation	-40° C ~ 85° C and 60° C @ 95% RH Non-Condensing
Размеры	Габариты (L x W)	96 x 90 mm (3.8" x 3.5")
	Вес	0.162 kg (0.357 lb) (with heat-sink)

6. Плата интерфейсов RS-232/485/422/

При поиске платы такого интерфейса ООО «Прософт Трейдинг» предложил плату Xtreme/104 Isolated (Рисунок №19) предназначенную для работы в тяжелых условиях стоимость 1624$. Плата получает данные от систем двигателя и от БКВ. Плата имеет 12 портов (4xRS-232, 8xRS-232/422/485), работает в 3 режимах (Half Duplex, Full Duplex, Multi Drop), расширенный температурный режим (-40…+70).

Рисунок №19 «Плата RS-232/422/485».

7. Модуль Спутниковой навигационный связи (GPS/ГЛОНАСС).

Модули СНС на форм-факторе PC-104+ очень широко представлены на рынке и была выбран одна из лучших модулей поставщика ООО «Прософт Трейдинг» CNM350 (Рисунок №20). Модуль СНС предназначена для получения координат местоположения летательного аппарата, коррекции данных БКВ и времени. Так же модуль предусматривает передачу голосовых сообщений по каналу GSM.

Рисунок №20 «Модуль GPS/GSM/ГЛОНАСС».

Характеристики платы:

• 24 универсальных приемных канала для сигналов диапазонов L1 GPS / ГЛОНАСС;

• Динамический диапазон по антенному входу –130…-100 dBm;

• Программируемый темп выдачи навигационных решений 1…10 Гц;

• Погрешность измерения координат и задержка первого определения навигационных параметров при холодном старте – в соответствии с руководством по эксплуатации на приемник навигационный МНП-М7 ЦВИЯ.468157.113 РЭ

• Связь с процессорным модулем - через два канала UART на скорости до 115.2 Кб/с по программно переключаемым протоколам обмена Binary, IEC 61162-1 (NMEA-0183) и RTCM SC-104;

• Утилита для получения детальной информации от приемника и управления его режимами;

• Напряжение питания внешней GPS / ГЛОНАСС антенны - (5 В / 3.3 В / пассивная антенна); максимальный ток – 75 mA;

• Литиевая батарейка CR2032 для сохранения данных альманаха, эфемеридов спутников и текущего времени при выключенном питании. Ресурс автономности – не менее 1.5 лет;

• Подключение антенны через переходник MMCX\SMA