Avionics-processors vereisen gespecialiseerde functies om aan de strenge eisen van de lucht- en ruimtevaartindustrie te voldoen. Deze kenmerken kunnen grofweg worden gecategoriseerd als:
1. Betrouwbaarheid en veiligheid:
* Hoge betrouwbaarheid: Ontworpen voor extreem hoge Mean Time Between Failures (MTBF) om het risico op mislukkingen tijdens de vlucht te minimaliseren. Vaak gaat het hierbij om redundante systemen, foutdetectie- en correctiecodes (EDC) en robuuste ontwerptechnieken.
* Fouttolerantie: Mogelijkheid om correct te blijven werken, zelfs bij hardware- of softwarefouten. Hierbij kan het gaan om technieken als drievoudige modulaire redundantie (TMR), watchdog-timers en zelftestmogelijkheden.
* Certificering: Naleving van strenge veiligheidsnormen zoals DO-178C (voor software) en DO-254 (voor hardware) om ervoor te zorgen dat de processor voldoet aan de vereiste veiligheidsniveaus (DAL A, B, C, D). Dit omvat uitgebreide test-, verificatie- en validatieprocessen.
* Stralingharding: Vermogen om de effecten van straling op grote hoogte te weerstaan. Dit kan gespecialiseerde fabricageprocessen en afschermingstechnieken met zich meebrengen.
2. Prestaties en verwerkingsmogelijkheden:
* Realtime verwerking: Mogelijkheid om te voldoen aan strikte timingdeadlines die nodig zijn voor kritieke taken zoals vluchtcontrole en navigatie. Vaak gaat het hierbij om deterministische planning en voorspelbare uitvoeringstijden.
* Hoge verwerkingskracht: Geschikt voor het verwerken van complexe algoritmen en grote hoeveelheden gegevens die nodig zijn voor moderne luchtvaartelektronicasystemen. Dit kan meerdere cores, gespecialiseerde verwerkingseenheden (bijvoorbeeld GPU's voor grafische verwerking) en een hoge geheugenbandbreedte omvatten.
* Gegevensverwerving en -controle: Interfaces voor een breed scala aan sensoren en actuatoren, die snelle datastromen en nauwkeurige besturingssignalen verwerken.
* Efficiënt stroomverbruik: Cruciaal voor het minimaliseren van het gewicht en het verlengen van de levensduur van de batterij, vooral in kleinere vliegtuigen.
3. Milieuoverwegingen:
* Breed bereik van de bedrijfstemperatuur: Mogelijkheid om correct te functioneren over een breed temperatuurbereik, van extreem koud tot extreem heet.
* Trillingsbestendigheid: Bestand tegen de trillingen die tijdens de vlucht worden ervaren.
* Schokbestendigheid: In staat om de gevolgen van landingen en andere potentiële gebeurtenissen te overleven.
4. Software- en gegevensbeheer:
* Geheugenbeveiliging: Mechanismen om te voorkomen dat softwarefouten in één deel van het systeem andere delen beïnvloeden.
* Veilig opstarten: Ervoor zorgen dat alleen geautoriseerde software wordt geladen en uitgevoerd, ter bescherming tegen malware en ongeautoriseerde toegang.
* Gegevensintegriteit: Het handhaven van de nauwkeurigheid en consistentie van gegevens in het hele systeem.
5. Communicatie en netwerken:
* Meerdere communicatie-interfaces: Ondersteuning voor verschillende communicatieprotocollen, waaronder ARINC 429, ARINC 629, Ethernet (bijv. AFDX) en andere gespecialiseerde luchtvaartelektronicabussen.
* Netwerkintegratie: Mogelijkheid om naadloos te integreren in grotere luchtvaartelektronicanetwerken, gegevens te delen en samen te werken met andere systemen.
De specifieke kenmerken van een elektronische processor zijn afhankelijk van de beoogde toepassing en het vereiste veiligheidsniveau. Een processor die wordt gebruikt voor vluchtbesturing zal bijvoorbeeld veel strengere eisen stellen aan betrouwbaarheid en veiligheid dan een processor die wordt gebruikt voor entertainmentsystemen. |