Question:
Quelle est la puissance de calcul nécessaire pour faire voler les avions commerciaux et militaires?
Perturbative
2017-11-29 06:13:06 UTC
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Je me suis toujours demandé, quelle sorte de puissance de calcul est nécessaire pour maintenir les avions commerciaux et militaires modernes dans les airs?

Il existe de nombreux systèmes d'un avion commercial moderne (par exemple un Airbus A350), cela devrait être automatisé et contrôlé par ordinateur, un exemple qui me vient à l'esprit est le pilote automatique, un autre concerne les instruments de vol.

De même, je suppose qu'il y aurait de nombreux systèmes (par exemple, fly-by- fil) qui doivent être contrôlés par ordinateur dans un jet militaire moderne (par exemple F-22 Raptor).

Quelle sorte de puissance de calcul est nécessaire pour faire fonctionner des avions commerciaux et des jets militaires, et comment se comparent-ils à entre eux, et comment leur puissance de calcul se compare-t-elle à la puissance de calcul des processeurs commerciaux modernes? (Mon processeur Intel i7 de 2e génération, avec le matériel approprié pour en faire un PC, pourrait-il hypothétiquement contrôler tous les systèmes automatisés d'un avion commercial moderne ou d'un avion militaire?)

Votre processeur i7 (4 cœurs) unique pourrait-il faire fonctionner ** tous ** les systèmes de vol à bord d'un avion moderne, non. Tout comme votre voiture, il existe des dizaines de processeurs ou plus exécutant un code spécialisé hautement optimisé. Il n'y a pas moyen d'exécuter tout cela sur un seul système, même s'il est nettement plus rapide que ce qui est utilisé dans les avions aujourd'hui.
Alors que le i7 a une puissance inférieure à 100 GFLOPS (probablement 70 pour un i7 4 GHz), un puissant adaptateur vidéo a une puissance de 500 GFLOPS. Ainsi, la puissance d'un ordinateur de bureau n'est pas vraiment dans le CPU, mais dans le GPU (comme nous le dit la taille des ventilateurs).
Une grande différence est que votre CPU moyen est construit pour faire n'importe quoi dans la moyenne tandis que le GPU est conçu pour faire un type de tâche très bien aussi le CPU doit contrôler le GPU, les disques et autres périphériques
@mins Les systèmes avioniques effectuent-ils suffisamment de calculs en virgule flottante pour que GFLOPS (milliards d'opérations en virgule flottante par seconde) soit une mesure appropriée des performances? Je peux absolument voir une utilisation de la virgule flottante en avionique, mais je peux aussi voir de nombreuses applications où l'arithmétique à virgule fixe ou entière semble avoir plus de sens.
@mins Bien sûr, l'essentiel est que nous comparons des pommes avec des oranges et des pommes OP avec des arachides =)
"* Le CPU doit contrôler le GPU, les disques et autres périphériques *". Non, voir [cette architecture Intel commune] (http://hexus.net/tech/reviews/cpu/16187-intel-core-i7-x58-chipset-systems-go-fsb-invited/?page=10), toutes ces tâches sont effectuées par le soi-disant «pont sud» du chipset.
Même sur de très vieux ordinateurs, le processeur ne gérait pas le disque dur; seulement la disquette, sur PC et non sur Mac, et cela montrait en terme de décalage lors du formatage de bas niveau. Tous les systèmes de stockage de masse ont leur propre contrôleur. Le processeur ne saurait même pas interpréter le codage de bas niveau du stockage physique.
Trois réponses:
Koyovis
2017-11-29 07:05:50 UTC
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Pour les avions de ligne commerciaux: la puissance de calcul est définie lors du développement et de la certification du type. L'A320 a été développé dans les années 1980 et utilise toujours les processeurs Intel 80186 et Motorola 68020. Votre processeur i7 serait capable de faire fonctionner des anneaux autour de n'importe quoi à bord d'un avion de ligne moyen.

Mais la capacité de traitement est d'une importance secondaire pour les avions de ligne, la sécurité et la redondance sont à l'honneur. Toute capacité de processeur capable de faire le travail est suffisante et n'est que le début de tous les aspects qui entrent dans la certification d'un avion de ligne, y compris ses systèmes.

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Les avions militaires sont différents, en ce que les exigences sont plus pressantes et les risques acceptés sont plus haute. Oui, les avions modernes fly-by-wire utilisent des systèmes numériques, mais lorsque le F-16 est sorti pour la première fois avec un système de contrôle fly-by-wire, il s'agissait d'un système analogique quadruple redondant, avec une exigence de traitement numérique de zéro. Ceux-ci ont été mis à niveau vers le fly-by-wire numérique lors de la mise à niveau du bloc 40/42 au début des années 90, donc encore une fois, le fly-by-wire utilisait des processeurs assez primitifs selon les normes actuelles.

La généralisation, le long temps de développement et de certification / prêt pour la mission des systèmes d'avion signifie que tout système à bord utilise une puissance de traitement qui est derrière les dernières spécifications du marché.

Même les avions militaires sont assez primitifs par rapport aux normes d'aujourd'hui, basées sur les progrès de la technologie électronique. Je me souviens que lorsque le F-22 a été déployé en 1997, LMACO s'était vanté que les deux processeurs intégrés communs (CIP) dans le jet avaient la puissance de calcul de quatre supercalculateurs Cray à l'époque; De nos jours, le PC domestique moyen est supérieur en puissance de traitement.
@CarloFelicione ... et la plupart du temps, nous utilisons ce PC domestique pour regarder des vidéos de chatons.
SteveScottAz
2017-11-29 12:06:13 UTC
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Le code de vol n'est généralement pas intelligemment conçu pour être efficace, mais plutôt clair et simple, donc une réécriture d'optimisation peut économiser du temps CPU. Si vous n'avez qu'un seul processeur, vous n'avez pas à vous soucier de la redondance, pas besoin de consigner les défauts ou la réorganisation des données car une seule chose peut échouer, seules les E / S nécessaires seraient directement des capteurs et des commandes / affichages. Vous laisse uniquement les fonctions de base à traiter. Cela réduit la charge du processeur d'au moins la moitié. Débarrassez-vous du système d'exploitation partitionné, du TAWS, de la vision synthétique, du canal de contrôle b, supposez que les capteurs et les commandes externes n'échouent jamais et peut-être, juste peut-être, que vous (pas moi) pourriez voler sur un seul i7 multicœur, pendant un certain temps.

Comment déterminer si un processeur est apte à être utilisé dans les gros aéronefs civils? Veuillez ne pas m'indiquer les spécifications techniques respectives, un bref aperçu serait formidable.
Gürkan Çetin
2017-12-02 12:47:59 UTC
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Avec une puissance de processeur actuelle, la gestion de vol serait plus que possible. Les opérations mathématiques dans un système de contrôle automatique de vol sont assez simples (multiplication matricielle, certaines fonctions de transfert, certains filtres) pour un processeur aux normes d’aujourd’hui.

L'astuce serait d'avoir un système d'exploitation robuste (en temps réel peut-être), et de gérer les E / S dans la fenêtre de temps requise pour le contrôle.

Cette réponse suppose que les données GPS et INS sont fusionnées dans un appareil séparé et que les commandes des actionneurs sont pilotées par des servo-actionneurs.

Surtout dans les avions militaires, ainsi que dans les avions commerciaux, plusieurs fréquences élevées des filtres doivent être inclus dans le contrôleur pour le dissocier des modes structurels. Cela entraîne plus d'exigences de calcul, mais serait facilement géré par le processeur, tant que les E / S de données nécessaires n'entraveraient pas le processeur.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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