СРВ в аэрокосмической отрасли

1.

Введение в СРВ
Системы реального времени (СРВ) — основа аэрокосмических
технологий. Управление полётами, спутниками, беспилотниками и
системами жизнеобеспечения. Выполнил(а): [Ваше ФИО/Название
организации].
Автор фото: Steve Johnson на Unsplash

2.

Определение СРВ
Система реального времени (СРВ) — это вычислительная система, корректность работы которой зависит не только от
логической правильности вычислений, но и от времени, за которое эти вычисления выполнены.
Жёсткие (Hard Real-Time): нарушение временных ограничений ведёт к катастрофическим последствиям. Мягкие (Soft RealTime): невыполнение временных рамок снижает качество работы, но не ведёт к полному отказу.

3.

Требования к СРВ в аэрокосмике
Крайняя надёжность и отказоустойчивость: работа в условиях радиации,
вибраций, перепадов температур. Архитектура «стоп-два» (failoperational). Детерминизм: время реакции системы на любое событие
должно быть предсказуемо и гарантировано.
Система оснащена резервными компонентами для минимизации
простоев в случае отказа основных узлов.
Регулярное тестирование и мониторинг обеспечивают своевременное
выявление и устранение потенциальных проблем.
Автор фото: Jason Dent на Unsplash

4.

Управление полётом пилотируемых летательных аппаратов
Функции СРВ: контроль и стабилизация (полётный контроль, Fly-by-Wire).
Управление двигателями (FADEC). Навигация и
управление заходом на посадку. Обработка данных
с сотен датчиков. Пример: система управления
космическим кораблём «Союз» или Boeing 787.
Интеграция всех систем обеспечивает повышение
безопасности и эффективности полётов.

5.

Управление спутниками и космическими
аппаратами
Функции СРВ: ориентация и стабилизация (AOCS): точное наведение
антенн и научной аппаратуры. Управление полезной нагрузкой:
включение/выключение камер, спектрометров, ретрансляторов.
Обработка команд с Земли и передача телеметрии.
Мониторинг состояния систем и компонентов в реальном времени.
Координация взаимодействия между различными модулями и
подсистемами для обеспечения их согласованной работы.
Автор фото: thomas heintz на Unsplash

6.

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА)
Особенность: часто требуется автономность в реальном времени.
Функции СРВ: автопилот и следование по
маршруту. Обнаружение и избегание препятствий
(Sense & Avoid).
Обработка данных с бортовых камер/радаров
(компьютерное зрение). Адаптация системы к
изменяющимся условиям окружающей среды.
Интеграция с внешними системами управления и
навигации для повышения эффективности работы.

7.

Системы жизнеобеспечения (СЖО)
Критически важные СРВ, напрямую отвечающие за жизнь экипажа.
Функции СРВ: контроль состава атмосферы (давление O₂, CO₂).
Управление системами терморегуляции.
Контроль работы систем водоснабжения и регенерации воды.
Мониторинг уровня шума и вибрации для обеспечения комфортных
условий работы.
Обеспечение бесперебойной связи с внешними системами для
координации действий.
Автор фото: Sumner Mahaffey на Unsplash

8.

Технологические основы и архитектура
Аппаратное обеспечение: радиационностойкие и fault-tolerant процессоры
(LEON, PowerPC). Резервирование
каналов (тройное модульное
резервирование).
Программное обеспечение:
специализированные ОСРВ: VxWorks,
QNX, RTEMS, ПО на базе Linux с патчами
реального времени.
Для обеспечения высокой надёжности
систем применяются методы
мониторинга состояния компонентов в
реальном времени.

9.

Вызовы и тренды будущего
Вызовы: рост сложности и автономности систем.
Кибербезопасность СРВ. Интеграция коммерческих технологий (COTS) в
ответственные системы. Тренды: искусственный интеллект на борту для
анализа данных и принятия решений в реальном времени.
Повышение степени автономности космических миссий. Развитие
технологий машинного обучения для прогнозирования и оптимизации
работы космических аппаратов в нестандартных условиях.
Автор фото: Wesley Tingey на Unsplash

10.

Заключение
СРВ — это «нервная система» любой современной аэрокосмической платформы. Они обеспечивают безопасность, точность и
надёжность в условиях, где цена ошибки предельно высока. Будущее отрасли — за созданием ещё более интеллектуальных,
автономных и сложных СРВ, способных осваивать новые рубежи в воздухе и космосе.
Внедрение таких систем откроет новые возможности для научных исследований и освоения космоса.

11.

Спасибо за внимание!
Спасибо за внимание. В этой презентации мы рассмотрели ключевые аспекты систем реального времени в аэрокосмической
отрасли, включая управление полётами различных типов аппаратов и основы жизнеобеспечения. Мы также обсудили текущие
требования и технологические решения, а также обозначили вызовы и тренды будущего для дальнейшего развития этих
систем.