机载计算机

案例概述

机载计算机是一款符合OpenVPX标准的7槽加固数据处理设备。基于CPU+GPU+FPGA架构，CPU选用Intel I7系列，GPU选用NVIDIA GTX1060，FPGA选用Xilinx XC7Z045。设备通过FPGA接收外部数据并发送给CPU，CPU再发送给GPU并行处理。Intel I7采用多核心设计，可以同时处理多任务，大大提升了处理速度；NVIDIA GTX1060在性能、功耗、散热等方面达到很好的平衡；Xilinx XC7Z045的网络能够满足高速数据传输要求，FPGA的同步RS422、异步RS422能够满足低速数据的转发要求。

项目背景

机载计算机是接收和处理雷达数据、图像数据等的舱内设备。机载计算机用于机上飞行环境下载荷数据收发、智能处理等功能，同时满足高稳定性、高可用性和高扩展性。本案例主要应用于某无人机系统飞控平台。

为了满足飞行器复杂任务和功能的计算需求，并提高飞行器的安全性、稳定性和效率。通过引入机载计算机，可以实现更精确、高效和可靠的飞行控制、导航和任务执行，提升飞行器的综合性能和航空技术的发展水平。

详细解决方案

系统包含电源板、CPU板、GPU板和IO板。系统板卡间采用PCIE总线进行通信，CPU对外支持1路PCIE X8连接到GPU；对外支持1路PCIE X4连接到IO板，IO板接收载荷数据，完成数据转发；CPU板完成数据计算及系统级事务处理；GPU板用于数据并行处理；电源板将28V电源转化为各板卡所需电源。系统框图如下所示：

提供统一的接口API，包括初始化同/异步422串口API、读同/异步422串口数据API、写同/异步422串口数据API等。

其技术规格如下：

整机采用风导冷设计，左右侧进风上出风，整机具有良好的散热效果，满足用户在恶劣环境条件下对于低速载荷数据和高速视频数据处理的应用需求。

客户收益

机载计算机主要应用于无人机飞控平台，处理和转发各载荷的数据和图像信息，按照客户要求分别通过同步和异步RS422接口进行短报文、长报文无故障数据转发。最终完成了某无人机的成功试飞，实现了更精确、高效和可靠的飞行控制、导航和任务执行，提升了飞行器的综合性能和航空技术的发展水平，为后续的飞行器发展奠定了良好基础。