авионика 20.10

1. Центральный вычислитель самолёта RRJ-95

Выполнил: Лхамаев Бэлик Булатович
АК3-221
г.Иркутск
20.10.2025

2. СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие сведения о системе центрального вычислителя самолёта RRJ2. Особенности технической эксплуатации приборного оборудования
самолёта RRJ-95
3. Контроль знаний

3.

Назначение
Центральный вычислитель (ЦВ) является основополагающим компонентом комплекса бортового
радиоэлектронного оборудования (авионики) самолёта RRJ-95B. Выполняя роль центральной нервной системы, он
обеспечивает сбор, обработку и обмен данными между десятками бортовых систем, координируя их совместную
работу и предоставляя экипажу комплексную информацию для управления воздушным судном.
Основные функции ЦВ (платформы IMA, Integrated Modular Avionics):
• Функции модуля ввода-вывода данных.
• Функции концентратора данных.
• Функции автопилота.
• Функции автомата тяги.
• Загрузка программного обеспечения (ПО).
• Функции системы предупреждения экипажа.
• Функции системы предупреждения о сваливании.
• Передача отображаемых данных от системы предупреждения столкновений (TCAS) к системе электронной
индикации кабины экипажа (СЭИ) через сеть ADN.
• Управление конфигурацией самолёта и авионики через файл конфигурации AACF.
• Вычисление специальных параметров авионики и адаптация протоколов передачи данных.
Концепция вычислителя основана на стандарте ARINC 653, что обеспечивает работу нескольких приложений с
различными уровнями разработки за счёт их разделения и изоляции

4.

5.

Архитектура центральных вычислителей RRJ-95B построена как двухуровневая система, состоящая из
основной высокопроизводительной вычислительной платформы (IMA) и периферийных блоковконцентраторов данных (EIU). Такая структура обеспечивает оптимальное сочетание централизации
критических вычислений для повышения надежности и распределенного сбора данных для гибкости и
простоты интеграции многочисленных самолетных систем.
Система ЦВ включает в себя две ключевые подсистемы:
• Система центрального вычислителя (платформа IMA): Ядро комплекса, состоящее из кабинетов
авионики (САС) с установленными в них вычислительными модулями. Здесь выполняются наиболее
ресурсоемкие и критичные приложения. Платформа IMA разделена на две полностью дублирующие друг
друга стороны (левую и правую), что обеспечивает высочайший уровень отказоустойчивости. Каждая
сторона включает в себя модули CPIOM-R и кабинет авионики (САС) с набором модулей CPM, IOM и
SWM.
Стандарт ARINC 653 обеспечивает два уровня разделения
• Блок-концентратор данных (EIU): Устройства, предназначенные для сбора аналоговых сигналов и
разовых команд (РК) от различных систем (например, датчиков дверей, шасси, гидравлической системы),
их преобразование в цифровой формат и передача по шинам данных ARINC 429 другим потребителям, в
первую очередь платформе IMA.

6.

Центральный процессор и модуль ввода/вывода (CPIOM-R):
◦ Назначение: Интегрированный вычислительный блок, объединяющий процессорные функции и
функции ввода/вывода данных от различных систем самолета.
◦ Состав:
▪ Плата центрального процессора основан на процессоре PowerPC750CXe с тактовой частотой от 400
MHz до 600 MHz. Связь с модулем коммутатора AFDX осуществляется по шине AFDX (100 Mbit/s) через
плату РМС
▪ Две платы ввода/вывода (цифровые, дискретные и аналоговые порты).
▪ Плата питания, преобразующая бортовое напряжение 28В постоянного тока.
◦ Именно на этих модулях выполняются такие критически важные функции, как автопилот и концентрация
данных.

7.

Кабинет авионики (САС):
◦ Назначение: Является конструктивной основой, обеспечивающей размещение, электропитание и охлаждение
модулей ИМА. Корпус САС способен вместить до восьми модулей.
◦ Штатный состав:
▪ Один модуль центрального процессора (CPM).
▪ Два модуля ввода/вывода (IOM).
▪ Два модуля коммутации (SWM).
◦ В штатной конфигурации остаются три свободных слота, что подчеркивает модульность и потенциал для
расширения системы. В составе САС размещаются такие прикладные функции, как система предупреждения
экипажа (FWS).

8.

Блок-концентратор данных (EIU): Независимый
вычислитель, предназначенный для сбора, обработки и
ретрансляции информации от систем, не имеющих
прямого подключения к платформе IMA. EIU
представляет собой два независимых вычислительных
канала (А и Б). На самолете установлено два
идентичных и взаимозаменяемых блока EIU,
дублирующих
функции друг
друга.
Важной
особенностью является то, что информация об отказах
самих блоков EIU не индицируется экипажу
напрямую; неисправности проявляются через отказы
связанных систем. Технический персонал может
определить исправность блока по светосигнализатору
зеленого цвета на его лицевой панели.

9.

Каждый вычислительный модуль платформы ИМА может находиться в одном из шести основных режимов:
• OFF (Выключено): Модуль обесточен.
• INIT (Инициализация): Режим запуска модуля, в ходе которого выполняется самотестирование и подготовка к
загрузке основного программного обеспечения.
• PASSIVE-DL (Пассивная загрузка данных): Режим, предназначенный для загрузки программного обеспечения или
конфигурационных файлов.
• OPS (Оперативный режим): Нормальный рабочий режим, в котором модуль выполняет все свои функциональные
задачи и приложения.
• SHOP (Режим «мастерской»): Специальный режим для проведения углубленной диагностики и технического
обслуживания на земле.
• HALT (Остановка): Режим остановки, в который модуль переходит в случае обнаружения критического сбоя.

10.

В рамках оперативного режима (OPS) каждый программный раздел, управляемый операционной системой, может
находиться в одном из трех основных состояний:
• IDLE (Свободен): В этом состоянии раздел неактивен, никакие процессы не выполняются, и ресурсы не
используются.
• COLD_START/WARM_START (Холодный/Горячий пуск): Состояние инициализации раздела, во время которого
он выполняет свой стартовый код, но основные процессы еще не запущены.
• NORMAL (Нормальное состояние): Полностью рабочее состояние, в котором планировщик процессов активен, и
все готовые к выполнению процессы могут быть запущены.
Наличие четко разграниченных режимов и состояний является основой для реализации высокой отказоустойчивости
системы, которая будет рассмотрена в следующем разделе.

11.

EIU имеет следующие режимы работы:
• Стартовый режим: Выполняется после подачи питания. Происходит самотестирование аппаратуры. В этом режиме
выходные данные не выдаются.
• Рабочий режим: Основной режим, в котором блок выполняет все свои функции по сбору, обработке и передаче
данных.
• Режим расширенного контроля: Используется на земле для проведения углубленной диагностики блока.
• Режим программирования: Используется для загрузки программного обеспечения.
Таким образом, многоуровневое резервирование и продуманные алгоритмы управления отказами делают систему ЦВ
чрезвычайно надежной, что напрямую связано с практическими аспектами ее технической эксплуатации.

12.

Правила
обозначения
нумерации
компонентов платформы центрального
вычислителя авионики (IMA) на схеме:
— первая цифра определяет канал (1
или 2) с которым будет работать
компонент;
— вторая цифра определяет сторону
(для КВС или для второго пилота) с
которой будет работать компонент;
— третья цифра, для случая с IOM,
определяет номер модуля.

13. 2. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭСПЛУАТАЦИИ

Техническая эксплуатация центральных вычислителей — это комплекс регламентированных процедур,
требующий строгого соблюдения эксплуатационной документации. Правильное и своевременное выполнение
плановых проверок, а также аккуратное проведение работ по демонтажу и монтажу компонентов, является
залогом безотказной работы всего комплекса авионики и поддержания летной годности воздушного судна.
Наименование компонента
CFI
Зона/Люк
доступа
Номер работы "Демонтаж и
монтаж"
Центральный процессор и модуль
ввода/вывода (5-T314, 6-T314)
5-T314, 6T314
117 / 815
31-41-01-900-801
Центральный процессор и модуль
ввода/вывода (7-T314, 8-T314)
7-T314, 8T314
118 / 815
31-41-01-900-801
Корпус кабинета авионики
5-TM314
117 / 815
31-41-05-900-801
Модуль коммутации
18-T314
118 / 815
31-41-20-900-801
Контроллер пультов управления (1F311, 2-F311)
1-F311, 2F311
117/118 / 815
31-16-01-900-801
Блок-концентратор данных (3-T314,
4-T314)
3-T314, 4T314
117/118 / 815
31-43-01-900-801

14. 2. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭСПЛУАТАЦИИ

2.2. Индикация

15. 2. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭСПЛУАТАЦИИ

2.3. Контроль и проверка работоспособности системы
Контроль работоспособности центрального вычислителя основывается на проверке исправности функционирования
цепей. Для наглядности рассмотрим проверку исправности функционирования цепи CPM1 - SWM11 - EWD,
CPIOM11 - SWM11- MFD КВС, SWM11 - SWM12 - MFD второго пилота:

16. 2. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭСПЛУАТАЦИИ

2.4. Работа платформы центрального вычислителя авионики (IMA) в случае частичных отказов
Отказ одного CPIOM-R приводит к потере:
— содержащихся на данном CPIOM-R
приложений (AFA и DCA),
— связи данного CPIOM с другими
системами самолёта.

17. 2. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭСПЛУАТАЦИИ

Отказ одного CPM или отказ одного IOM
приводит к полной потере работы
соответствующих CPM и двух IOM. В
данном случае, функции отказавших CPM и
двух IOM кабинета авионики берет на себя
другой (дублирующий) кабинет авионики.

18. 2. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭСПЛУАТАЦИИ

2.4. Работа платформы центрального вычислителя авионики (IMA) в случае частичных отказов
В случае отказа одного модуля коммутации, система дублирует работу отказавшего модуля благодаря
зарезервированной архитектуре сети AFDX.

19. 2. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭСПЛУАТАЦИИ

В случае отказа одного из кабинетов
авионики,
соответствующие
данному
кабинету авионики модули центрального
процессора, два модули ввода/вывода и два
модуля
сети
ADM
будут
не
работоспособны.
Функциональность,
которую обеспечивал отказавший Кабинет
Авионики, автоматически берет на себя
другой, дублирующий кабинет авионики.

20. 2.5 Содержание регламентных работ

21.

22.

23.

24.

25. Электрическая схема

26.

27.

Примеры сообщений (CAS /
ADN)
Возможные причины
Ссылка на процедуру поиска и
устранения
AVNCS CPM 11 FAULT ADN BY
- Центральный процессор (9SIDE2 52 CAC1_CPM11 LOSS
T314) <br> - Электропроводка
OF LINK
31-41-00-810-829
AVNCS SWITCH 12 FAULT ADN
- Модуль коммутации (16BY SIDE1 137
T314) <br> - Электропроводка
SWM_12_SAFETY_TEST
31-41-00-810-833
- Электропроводка <br> Центральный процессор и
FWS FWS 1
модуль ввода/вывода (5FAULT (БСТО: FWA1 560
31-51-00-810-889
T314) <br> - Центральный
GEAR_SYS_FAIL_LGSCU_1 KO)
процессор и модуль ввода/вывода
(7-T314)
FWS FWS 2
FAULT (БСТО: FWA2 557
BAT1_OVERHEAT_EIU_2 KO)
- Блок-концентратор данных (4T314) <br> - Электропроводка
31-51-00-810-985

28. Контроль знаний

1 Согласно руководству по технической эксплуатации RRJ-95B, каково основное последствие отказа центрального процессора и
модуля ввода/вывода CPIOM 11, и как система компенсирует эту неисправность?
A.Функции отказавшего блока переносятся на модуль центрального процессора (CPM) в кабинете авионики (САС).
B.Функции отказавшего блока дублируются CPIOM 12 через сеть передачи данных А.
C.Происходит полная потеря функций автопилота и концентратора данных без возможности дублирования.
D.Функции отказавшего блока дублируются CPIOM 21 через сеть передачи данных Б.
2 Какая из перечисленных функций системы центрального вычислителя платформы IMA реализуется исключительно в модуле
центрального процессора (CPM) и не выполняется в центральном процессоре и модуле ввода/вывода (CPIOM-R)?
A.Функция концентратора данных (DCA).
B.Система предупреждения о сваливании (SWS).
C.Функции автопилота и автомата тяги.
D.Система предупреждения экипажа (FWS).
3. Какой стандарт обмена данными использует система центрального вычислителя самолета RRJ - 95?
A) ARINC 429
B) ARINC 455
C) AFDX
D) ARINC 653

29.

4Какая из перечисленных функций НЕ является основной задачей системы центрального вычислителя (IMA) согласно РЭ RRJ95B?
A.Запись и хранение параметрической информации для расследования лётных происшествий
B.Выполнение функций автопилота и автомата тяги
C.Формирование системы предупреждения экипажа (FWS)
D.Выполнение функций концентратора данных (DCA)
5Согласно структурной схеме, какие модули входят в состав одного кабинета авионики (САС)?
A.Один модуль центрального процессора (CPM) и пять дисплеев (DU)
B.Два центральных процессора и модуля ввода/вывода (CPIOM-R) и один блок-концентратор данных (EIU)
C.Два модуля коммутации (SWM) и один регистратор параметрической информации (FDR)
D.Один модуль центрального процессора (CPM), два модуля ввода/вывода (IOM), два модуля коммутации (SWM)
6Каково основное назначение блока-концентратора данных (EIU)?
A.Генерация звуковых и визуальных предупреждений для экипажа
B.Загрузка программного обеспечения в модули авионики
C.Обработка данных от инерциальной системы и выдача на пилотажные дисплеи
D.Обеспечение информационного обмена между системами самолёта, не имеющими прямых связей
7. Система центрального вычислителя на самолете RRJ-95 включается:
A) Автоматически
B) На высоте 1000м
C) Во время взлета, при скорости более150км/ч
D) С помощью переключателя ON с левой стороны от КВС

30.

8. Блок-концентратор данных самолета RRJ - 95 выполняет следующие функции:
A) Сбор информации, преобразование её в заданные форматы и выдачу в системы самолёта по шинам ARINC 429 и
линиям разовых команд (РК);
B) алгоритмическая обработка информации и выдача обработанных данных в системы самолёта по шинам ARINC 429 и
РК;
C) межканальное сравнение параметров перед выдачей.
D) все вышеперечисленное
9. В каком режиме не работает блок-концентратора данных самолета RRJ-95?
A) Стартовый режим
B) Рабочий режим
C) Режим пассивной загрузки данных
D) Режим программирования
10. В случае отказа одного модуля коммутации на самолете RRJ-95, система:
A) дублирует работу отказавшего модуля благодаря зарезервированной архитектуре сети AFDX
B) Перезагружает всю авионику самолета
C) Отключает возможность управления самолетом с места второго пилота
D) Пересчитывает алгоритмы управления

31.

1-D
2-В
3-C
4-А
5-D
6-D
7-A
8-D
9-C
10-A