РАЗРАБОТКА МОДУЛЬНОЙ АРХИТЕКТУРЫ ИНЖЕНЕРНОГО ПРОТОТИПА БОРТОВОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ КОМПАКТНЫХ АЭРОКОСМИЧЕСКИХ ПЛАТФОРМ
DOI:
https://doi.org/10.56132/2791-3368-2026-2-66-8-22Ключевые слова:
бортовая система управления, модульная встроенная архитектура, авиакосмическая электроника, интеграция датчиков, подготовка питания, инженерный прототип, компактная авионика.Аннотация
Проектирование компактной бортовой системы управления для высоко динамичных аэрокосмических платформ требует согласованной интеграции встраиваемых вычислительных, сенсорных, систем регулирования питания и интерфейсных модулей в условиях жестких ограничений по массе, габаритам, электрической устойчивости и ремонтопригодности. В данной статье представлена модульная встраиваемая архитектура, разработанная для инженерного прототипа бортовой системы управления, предназначенного для научно-исследовательской верификации и поэтапной экспериментальной оптимизации. Предлагаемая платформа использует четырехмодульную системную архитектуру, включающую вычислительный модуль, модуль датчиков, модуль регулирования питания и модуль выходных интерфейсов. В данном исследовании основное внимание уделяется обоснованию архитектурного проекта, функциональности подсистем, организации на уровне плат, а также проектным решениям, направленным на обеспечение модульности, электромагнитной совместимости, ремонтопригодности и возможности расширения в будущем. Разработанная архитектура создает воспроизводимую встроенную электронную платформу, пригодную для калибровки, проверки интерфейсов, разработки программного обеспечения, а также последующих испытаний на стенде. Результаты исследования подтвердили жизнеспособность данной модульной концепции, которая может служить технической основой для дальнейших исследований в области компактных бортовых блоков управления для оборонных и аэрокосмических применений.
Скачивания
Библиографические ссылки
1. Ţapu, A., & Drăgulinescu, A. M. (2025, December). IoT-enabled Integrated Avionic System for Supersonic Multi-purpose Rockets with Real-Time Telemetry and Autonomous Flight Control. In GLOBECOM 2025-2025 IEEE Global Communications Conference (pp. 2964-2969). IEEE.
2. Pingree, P. J. (2010). Advancing NASA’s on-board processing capabilities with reconfigurable FPGA technologies. Aerospace Technologies Advancements, 69.
3. Delbecq, S. (2018). Knowledge-based multidisciplinary sizing and optimization of embedded mechatronic systems-application to aerospace electro-mechanical actuation systems (Doctoral dissertation, INSA de Toulouse).
4. Hojati, M., Saeed, M. S., Mukhopadhyay, S. C., & Reznik, M. (2025, September). A Scalable Hybrid FPGA-MCU Robotic Controller Board with Real-Time Sensor Fusion. In 2025 IEEE 14th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE) (pp. 308-312). IEEE.
5. Di Domenico, G., Perico, D., Ornati, F., Giordano, C., Morselli, A., Panicucci, P., & Topputo, F. (2025, March). The EXTREMA simulation hub: advancements in the development of an integrated hardware-in-the-loop facility for autonomous CubeSats GNC technologies. In Small Satellites Systems and Services Symposium (4S 2024) (Vol. 13546, pp. 1466-1489). SPIE.
6. Buticchi, G., Bozhko, S., Liserre, M., Wheeler, P., & Al-Haddad, K. (2018). On-board microgrids for the more electric aircraft—Technology review. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 66(7), 5588-5599.
7. Karhu, O. (2015). On-Board Electronic Control Systems of Future Automated Heavy Machinery.
8. Liang, G., Ijspeert, A. J., Yim, M., & Lam, T. L. (2026). Modular reconfigurable robots: Toward on-demand multifunctional applications. Science Robotics, 11(111), eadz1999.
9. Uno, K., Neppel, E., Diaz, G. H., Mishra, A., Karimov, S., Jain, A. S., ... & Yoshida, K. (2025). MoonBot: Modular and On-demand Reconfigurable Robot Towards Moon Base Construction. IEEE Transactions on Field Robotics.
10. Alle, N., Hiremath, S. S., Makaram, S., Subramaniam, K., & Talukdar, A. (2016). Review on electro hydrostatic actuator for flight control. International Journal of Fluid Power, 17(2), 125-145.
11. Watkins, C. B., & Walter, R. (2007, October). Transitioning from federated avionics architectures to integrated modular avionics. In 2007 IEEE/AIAA 26th Digital Avionics Systems Conference (pp. 2-A). IEEE.
12. Uruena, S., Pulido, J. A., López, J., Zamorano, J., & de la Puente, J. A. (2008, June). A new approach to memory partitioning in on-board spacecraft software. In International Conference on Reliable Software Technologies (pp. 1-14). Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg.
