女人自慰AV免费观看内涵网,日韩国产剧情在线观看网址,神马电影网特片网,最新一级电影欧美,在线观看亚洲欧美日韩,黄色视频在线播放免费观看,ABO涨奶期羡澄,第一导航fulione,美女主播操b

0
  • 聊天消息
  • 系統消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發帖/加入社區
會員中心
創作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示

智能I/O簡化了無人水下航行器的有效載荷變化要求

星星科技指導員 ? 來源:嵌入式計算設計 ? 作者:LINO MASSAFRA ? 2022-10-31 09:22 ? 次閱讀
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

隨著軍方繼續尋找將這些智能機器用于戰斗、偵察和反地雷任務的新方法,無人海上車輛的開發和部署正在迅速擴大。無人水下航行器(UUV)制造商正面臨著包括成本、時間、尺寸、重量和功耗在內的關鍵設計挑戰。此外,為現有I/O和通信系統添加功能,特別是擴展有效載荷選項,是無人駕駛海上車輛的一個關鍵設計考慮因素。進入先進的嵌入式計算架構,將 I/O 和通信與任務關鍵型計算機相結合,無需重新設計昂貴的機箱或背板。這些基于以太網通信的系統可以配置多個 I/O 功能,以滿足不斷變化的有效載荷要求。

無人潛航器成長于公海(盡管淺水威脅也是一個問題)威脅的時代。這些車輛更傾向于使用基于COTS的嵌入式系統和模塊化架構,因為需要更高的運營效率,減少軍事預算和任務時間設計限制。

可互換的以任務為中心的電子設備是UUV設計的標志,因為海軍任務的性質不斷變化 - 水下搜索,海岸防御,海上拒止,封鎖等 - 需要能夠執行各種應用的替代有效載荷。在這些情況下,模塊化設計架構使開發人員免于集成難題,同時使他們能夠根據當前和未來的任務要求快速配置系統或機箱。(圖 1)。

圖1:使用先進嵌入式系統的設計有助于解決無人水下航行器的尺寸、重量、功耗和成本 (SWaP-C) 挑戰。

poYBAGNfI06AU_zHAAA8XrlCojo046.jpg

換句話說,UUV制造商可以采用基于特定應用和標準COTS產品的智能I / O和通信系統和子系統,而不是僅僅使用單板計算機(SBC),鑒于背板和機箱設計的特定性質,最終可能導致I/O如何在盒子中連接的不確定性。此外,非經常性工程(NRE)成本可能會飆升,而系統集成商被迫重新認證。

因此,毫不奇怪,像Bluefin-21和Knifefish這樣的早期UUV設計在使用COTS產品時依賴于具有模塊化和分布式接口的嵌入式計算解決方案。嵌入式計算、能源效率、傳感器機器人和位置引導技術的進步現在使海軍能夠用更便宜的全自動UUV來增強昂貴的載人系統。

為什么選擇模塊化設計?

無人駕駛海上車輛通常由多個非機外傳感器組成,包括指南針、多普勒速度記錄儀、慣性導航系統和聲速傳感器,它們以高度自動化的方式執行搜索、避開或跟蹤操作。首先,車輛需要一個穩定的控制系統來執行車輛自主性、任務規劃和執行、有效載荷數據管理以及其他以處理為中心的任務。

接下來,UUV 需要了解其環境中的特征,以便它們能夠智能地檢測和分類物品,然后以自動方式響應傳感器數據。在這個領域,基于低功耗和高性能處理器的車輛控制系統與監控傳感器密切合作,使用適當的有效載荷對物理或戰術任務做出反應。

這種復雜性恰恰表明了控制或處理器部分與傳感器部分之間的連接是多么重要。同時讀取和仿真數據的能力需要強大的處理和I / O功能,這是UUV設計中的巨大要求。

模塊化和高度自適應的架構(圖2)允許UUV設計人員將控制器板添加到現有系統,并將其連接到以太網或CAN總線;控制器板將連接到UUV制造商想要支持的任何有效載荷。它必須是一個靈活且可擴展的設計解決方案,因為主系統不能進行重大更改。

圖2:模塊化架構使UUV設計人員能夠為特定有效載荷選擇合適的COTS組件,將它們添加到子系統中,并連接到以太網網絡。

pYYBAGNfI0-AK8gJAAA2DtECO9k962.jpg

相比之下,創建一個具有上述所有功能的新盒子可能會增加設計復雜性并導致額外的 NRE 成本。以為新有效載荷添加新的任務計算機為例:首先,設計人員可能不知道如何將舊式傳感器/換能器與新板連接。然后,設計師可能不得不重新鑒定整個盒子,這可能需要幾個月的時間。

智能 I/O 功能

無人潛航器可以改變游戲規則 - 就像無人機(UAV)在空中一樣 - 通過為海軍艦隊提供完整的作戰圖景。然而,作為公海的眼睛意味著有大量的水需要監測。提供智能多功能I/O和通信功能將成為UUV設計的關鍵要求。

I/O 功能專門針對 UUV 必須攜帶的有效載荷。例如,如果UUV必須處理從以太網到同步/解析器或以太網到CANbus的I/O功能,則必須能夠輕松地為I/O設備配置多種功能。另一個例子:以需要使用電阻溫度檢測器(RTD)通道監測溫度的UUV為例。

在這種情況下,COTS 模塊化和可配置板使 UUV 設計人員能夠快速為這種新有效載荷創建應用程序??膳渲玫?I/O 模塊足夠靈活,可以適應具有各種 I/O 設備的不同有效負載。此外,對于UUV上的新有效載荷,系統集成商可以簡單地將預認證板添加到已經合格和測試的盒子中。

無人機設計重演

值得注意的是,無人潛航器不一定只是“海上無人機”,因為它們在大多數情況下不是遠程駕駛的。與無人機不同,無人機天生就能夠很好地從空中獲取無線電信號,海水對于無線電通信是不透明的;此外,聲音信號的傳播速度比無線信號慢。

UUV 是完全自主和高度自動化的,這一事實要求基于基本構建模塊(通信、電源管理、數據管理和存儲)的極其堅固可靠的電子設備。然而,與此同時,UUV 的解剖結構與無人機設計藍圖非常相似。這一現實對海軍工程師來說是一種可喜的解脫。無人機通過使用COTS組件和模塊化架構開創了先例,現在UUV設計人員正在效仿,以實現SWaP-C問題。

使用特定應用的標準 COTS 系統,使工程師能夠通過使用多功能 I/O 和與以太網數據集中器的通信來繞過昂貴的機箱重新設計。

顯然,無人潛航器正在重塑海戰的基本基礎。美國海軍承認無人潛航器將成為其常規艦隊的力量倍增器,并在2016年預算中為擴大其無人潛航器艦隊分配了大量資金。現在,由設計工程師來證明他們可以在不進行SWaP-C權衡的情況下創建創新的電子系統。

審核編輯:郭婷

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
  • 嵌入式
    +關注

    關注

    5149

    文章

    19651

    瀏覽量

    317216
  • 計算機
    +關注

    關注

    19

    文章

    7657

    瀏覽量

    90715
收藏 人收藏
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

    評論

    相關推薦
    熱點推薦

    超聲波水下測距換能器:探索水下世界的“千里眼”

    : (一)更高的測量精度 通過采用更先進的信號處理技術和高精度的傳感,進一步提高超聲波水下測距換能器的測量精度,滿足更高要求的測量需求。 (二)更遠的測量距離 研究人員正在探索新的材料和技術,以提高
    發表于 06-26 10:43

    GL850G(創惟) USB2.0HUB國產替代方案-GM8220(振芯) P2P

    ; 4) 1 個控制通道(端點 0,64 字節有效載荷)(設計保證)和 1 個中斷通道(1 字 節有效載荷)(設計保證); 5) 向下兼容 USB1.1 協議; B)、單個轉移; STT 為所有的下行
    發表于 06-09 15:00

    ADP5588移動I/O擴展和QWERTY鍵盤控制技術手冊

    ADP5588是一款I/O端口擴展和鍵盤矩陣,適用于需要大型鍵盤矩陣和擴展I/O線路的QWERTY型電話。
    的頭像 發表于 05-22 11:37 ?245次閱讀
    ADP5588移動<b class='flag-5'>I</b>/<b class='flag-5'>O</b>擴展<b class='flag-5'>器</b>和QWERTY鍵盤控制<b class='flag-5'>器</b>技術手冊

    案例 基于CFD仿真的潛航器不同航行狀態下阻力特性模擬與評估

    suboff潛艇作為一種常見的水下航行模型,曾在國際上被各大海洋強國進行充分的實驗與數值模擬研究,本文以suboff模型對水下航行
    的頭像 發表于 04-11 11:36 ?349次閱讀
    案例  基于CFD仿真的潛航器不同<b class='flag-5'>航行</b>狀態下阻力特性模擬與評估

    I/O接口與I/O端口的區別

    在計算機系統中,I/O接口與I/O端口是實現CPU與外部設備數據交換的關鍵組件,它們在功能、結構、作用及運作機制上均存在顯著差異,卻又相互協同工作,共同構建起CPU與外部設備之間的橋梁
    的頭像 發表于 02-02 16:00 ?1421次閱讀

    自主水下航行多分支網絡光學導引定位方法

    為了提高自主水下航行(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)末端光學導引回收的精度,本文提出了一種可靠的導引回收方法,旨在為AUV在能源補充、數據傳輸和指令下達等方面提供更快的解算速度、較低的算
    的頭像 發表于 01-22 11:43 ?524次閱讀
    自主<b class='flag-5'>水下</b><b class='flag-5'>航行</b><b class='flag-5'>器</b>多分支網絡光學導引定位方法

    蒙特卡洛仿真揭秘水下光信號傳輸奧秘

    近年來,人類海洋活動日益擴大,水下無線傳感網絡、光/聲學成像探測技術和水下航行等技術快速發展,迫切需要高數據傳輸速率的
    的頭像 發表于 01-16 17:47 ?765次閱讀
    蒙特卡洛仿真揭秘<b class='flag-5'>水下</b>光信號傳輸奧秘

    抗輻射FDA作為通信和雷達有效載荷中的時鐘緩沖

    電子發燒友網站提供《抗輻射FDA作為通信和雷達有效載荷中的時鐘緩沖.pdf》資料免費下載
    發表于 10-25 09:49 ?0次下載
    抗輻射FDA作為通信和雷達<b class='flag-5'>有效載荷</b>中的時鐘緩沖<b class='flag-5'>器</b>

    使用智能高邊開關優化數字I/O模塊的電源

    電子發燒友網站提供《使用智能高邊開關優化數字I/O模塊的電源.pdf》資料免費下載
    發表于 09-25 10:07 ?1次下載
    使用<b class='flag-5'>智能</b>高邊開關優化數字<b class='flag-5'>I</b>/<b class='flag-5'>O</b>模塊的電源

    物聯網中常見的I/O擴展電路設計方案_IIC I/O擴展芯片

    )自帶的I/O端口數量有限,但物聯網項目往往需要連接大量的傳感、執行和其他外設。I2C I/
    的頭像 發表于 09-24 11:29 ?1326次閱讀
    物聯網中常見的<b class='flag-5'>I</b>/<b class='flag-5'>O</b>擴展電路設計方案_IIC <b class='flag-5'>I</b>/<b class='flag-5'>O</b>擴展芯片

    UCC14240-Q1 簡化了隔離式柵極驅動的 HEV、EV 偏置電源設計

    電子發燒友網站提供《UCC14240-Q1 簡化了隔離式柵極驅動的 HEV、EV 偏置電源設計.pdf》資料免費下載
    發表于 09-12 10:42 ?1次下載
    UCC14240-Q1 <b class='flag-5'>簡化了</b>隔離式柵極驅動<b class='flag-5'>器</b>的 HEV、EV 偏置電源設計

    TCAL敏捷I/O擴展的特性

    電子發燒友網站提供《TCAL敏捷I/O擴展的特性.pdf》資料免費下載
    發表于 09-05 10:49 ?0次下載
    TCAL敏捷<b class='flag-5'>I</b>/<b class='flag-5'>O</b>擴展<b class='flag-5'>器</b>的特性

    【?嵌入式機電一體化系統設計與實現?閱讀體驗】+《智能化技術在船舶維護中的應用探索》

    檢測系統。該系統利用樹莓派微控制及其攝像模塊,能夠自動捕捉并分析船體表面圖像,不僅準確識別污損生物類型,還能評估污損的嚴重程度。這一創新方案不僅極大簡化了污損監測流程,還顯著降低了人工檢查的風險
    發表于 08-26 22:22

    使用Vicor高熱效能電源模塊實現緊湊的可擴展設計

    超高的功率密度使全電動工作級水下機器人的有效載荷大大增加,性能遠超液壓水下機器人,成就了它的許多先進功能。供電網絡(PDN)的設計注重利用 Vicor 的固定比率母線轉換(BCM)和
    的頭像 發表于 07-30 16:25 ?1124次閱讀

    淺談如何克服FPGA I/O引腳分配挑戰

    ,因此可以同時在 器件和封裝視圖中交叉選擇和高亮顯示I/O組。 視頻清晰顯示出物理引腳位置和裸片中的I/O盤的關系,從而簡化了
    發表于 07-22 00:40