集中式IMA架构及VxWorks助企业面对航空新挑战

集中式IMA架构及VxWorks助企业面对航空新挑战

航空业遭遇新挑战

随着经济的飞速发展以及高新材料、飞行引擎等技术的高速发展，航空业以惊人的速度飞跃式发展。但航空运输业务量的爆发式增长，给航空基础设施和空中交通管理带来了挑战。

对制造商而言，如何利用各种新引擎技术、新材料让设备更环保节能，降低制造成本?对航空公司而言，如何借助下一代空中交通管理技术实现实时航行信息的交互，让空中交通管制员可以根据实时航道信息来进行分析和航道变更，从而改善航空运营，提高空域利用效率，缩减运营成本，提升消费者体验?集中控制让软件的作用凸显，对软件和应用开发商而言，如何软件标准化，提高重复利用率，同时保障设备及系统安全性?

作为航空航天与国防领域的领导者，依靠领先的技术、专业的服务团队、丰富的经验，风河一直在帮助客户更好的面对航空新时代的挑战。风河航空与国防行业业务发展总监Alex Wilson谈到，风河公司在解决方案/产品和新标准的认证方面都走在前列，其推出的基于集中式IMA架构的Vxworks 653平台可以有效提升飞机制造商/软件开发商的研发效率，风河公司还特别针对某些对安全性要求很高的领域(如航空)，推出了安全平台，能够有效降低高安全标准设备的研发风险。

集中式IMA架构+VxWorks平台应对新挑战

以前的航空系统中采用的是分布式架构，显示、监控、引擎等各大系统分别由一台计算机进行处理，分散在机体各处，这意味着用户必须保持很大的备件库存。

为了减少机体重量，降低能耗，目前航空系统正朝着集中式IMA架构发展，也就是用一台中央控制器集中统一管理各个部件，显示、监控、引擎等功能通过不同的应用来实现，不仅让需要更换的零部件大大减少，功能升级时只需更换模块化的组件，也大大简化了认证的相关过程。因此，集中式IMA架构也成为今后航空电子设备发展的主流。

Wilson表示，利用集中式IMA架构及Wind River VxWorks 653平台，可帮助飞机打造先进的神经系统。例如波音787利用该架构，在确保高性能的同时，节省了近百个零部件，同时大大减少接线及其他耗材，极大地缩减了设备的重量、占用的空间和能耗。

同时为保证各系统之间的协作，VxWorks 653平台像其他各个层级的系统部件一样，都遵循ARINC 653协议标准。ARINC 653标准规范了所有层面实现信息交互的标准和方式，同时也能实现在时间和空间上分隔和利用计算机资源，确保无论再多的软件运行在单一的硬件平台上，都不会相互干扰和影响。

当然集中式IMA架构意味着对中央处理器性能需求不断提升，多核处理器也成为了发展趋势，多核架构也各式各样，如SMP，AMP，sAMP等。但多核在带来更高速度的同时也带来了更大的安全挑战，例如在中断处理机制、总线竞争等方面。因此，风河通过专门的服务团队为客户量身定制多核架构的相关方案，同时将给安全引入到多核中去。

Wilson表示，VxWorks 653平台在航空领域应用非常广泛，在近300个像项目，55个飞机系统，154个客户中得到部署。同时，VxWorks 653平台也支持多核开发，可以说，基于集中式IMA架构和VxWorks 653平台，无论飞机制造商还是软件开发商，都能进一步提高研发效率，加快客户部署。

安全平台消除潜在威胁 保障高安全性

同时，考虑到一些特殊行业，如航空设备制造对关键业务的高安全性要求，风河对VxWorks平台进行了相应的优化，降低高安全性要求设备开发风险。

Wilson介绍到，安全平台是VxWorks平台下的一个更小、更轻量的子系统，为了满足安全的需求，在VxWorks中去掉了某些非安全的机制，例如：动态申请释放内存和信息队列等。当然，代码量的缩减也意味着认证成本的降低。

因此，无论从安全性上还是成本上，安全平台都给用户带来巨大优势，让他们可以在高安全性环境下开发更灵活的应用。目前，安全平台支持多核开发，不仅是风河5大重点产品线之一，也在航空、汽车电子、交通控制等各个领域发挥魅力。

写在最后

Wilson表示，中国的航空市场发展迅猛，并且朝着集中式IMA架构发展，例如国产大飞机C919项目，就是采用的IMA架构。当然，风河与GE是很好的伙伴，在这个项目中发挥了重要作用。

在中国市场，风河在工业控制、轨道交通管理等方面都发挥着举足轻重的作用，可以为中国客户提供标准化，或者量身定制的方案，可以为客户提供从产品到安全认证的相关服务。