波音787夢(mèng)幻班機神經(jīng)系統探秘

　　最近，波音787夢(mèng)幻班機（Dreamliner）舉行了首飛儀式。這不僅是世界航空史上的一個(gè)重要事件，而且與我們每一個(gè)普通百姓的旅行生活息息相關(guān)。為什么？

　　首先，因為波音787夢(mèng)幻班機的舒適性是空前的。其中比較顯著(zhù)特色的是提高了艙內氣壓，從而使乘客感覺(jué)更加放松，更不容易產(chǎn)生疲勞感。

　　而且，因為波音787夢(mèng)幻班機在環(huán)保方面具有指標性的意義。787堪稱(chēng)是目前最綠色的客機，這應該歸功于它所配備的IMA（Integrated Modular Avionics，集成模塊化航空電子系統），在確保高性能的同時(shí)極大地縮減了設備的重量、占用的空間和能耗。減輕了機載設備的重量，就等于減少了燃油消耗，增加了航程，并且降低了二氧化碳的排放量?？s小了機載設備的體積，就等于提供了更多的空間來(lái)運載乘客、行李和貨物。

　　更高的舒適度，更綠色環(huán)保，所有這些，都離不開(kāi)787的神經(jīng)系統——電子網(wǎng)絡(luò )！

　　電子技術(shù)立大功！

　　波音787夢(mèng)幻班機之所以能夠在能源利用率、適用范圍和乘客舒適度等諸多方面取得如此引人注目的成就，離不開(kāi)大量電子與網(wǎng)絡(luò )新技術(shù)的支持。

　　近年來(lái)，航空電子技術(shù)在飛機制造業(yè)扮演者越來(lái)越重要的角色，波音787夢(mèng)幻班機也是當代航空電子技術(shù)應用的代表之作，其數據通信系統由核心網(wǎng)絡(luò )（CORE NETWORK）、通用核心系統和空地數據鏈組成，尤其是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)得到了大量應用。波音公司積極推廣的信息管理系統，如電子飛行包（EFB）、電子記錄本（ELB）、飛機狀態(tài)監控系統（AHM）等，都已成為波音787飛機的標準配置。

　　為了提高乘客的舒適度和娛樂(lè )性，波音787飛機的機上娛樂(lè )系統（IFE）采用無(wú)線(xiàn)技術(shù)，取消了座椅間和側壁板內的導線(xiàn)，座椅上的電子盒幾乎消失了，這些變化不僅可以增加乘客的座椅空間，而且也顯著(zhù)降低了飛機的重量。同時(shí)，基于無(wú)線(xiàn)技術(shù)的IFE也更便于航空公司對飛機的客艙布局進(jìn)行調整，來(lái)適應運輸市場(chǎng)的變化。

　　波音787飛機的CCS（COMMON CORE SYSTEM，通用核心系統）由GE公司提供，包括計算機、網(wǎng)絡(luò )和人機電子界面，構成了整架飛機的神經(jīng)系統。它的基礎，也就是波音787飛機通用核心系統的基礎平臺，是風(fēng)河公司的Wind River VxWorks 653實(shí)時(shí)操作系統。

　　ARINC 653（航空電子應用軟件標準接口）是為了滿(mǎn)足航空電子設備對高可靠性、高可用性以及高服務(wù)性的要求而推出的，用以規范航空電子設備和系統的開(kāi)發(fā)。各大嵌入式開(kāi)發(fā)商相繼推出支持ARINC653且具有內核和應用保護機制的操作系統，Wind River VxWorks 653是其中最有代表性的一個(gè)。

　　Wind River VxWorks 653平臺提供嚴格、完整的ARINC 653集成化模塊航空電子設備(IMA)基礎架構，滿(mǎn)足了航空與國防行業(yè)公司的嚴格需求，幫助航空電子設備制造商們解決了關(guān)鍵任務(wù)級應用的安全性要求，同時(shí)還實(shí)現了非關(guān)鍵應用在共享計算平臺上的使用。

　　軟件平臺是基礎

　　不論是對飛機、航天器還是戰場(chǎng)上的電子協(xié)同單兵裝備，追求更小的體積、更輕的重量以及更豐富的功能，都是永無(wú)止境的。如今的電子和半導體技術(shù)已經(jīng)十分發(fā)達，芯片集成度非常之高，可以制造出體積更小、重量更輕的機載電子系統來(lái)完成大量復雜的任務(wù)，但目前面臨的最大挑戰就是，在越來(lái)越多的功能性軟件共用性能高、體積小、重量輕的硬件部件時(shí)，這些任務(wù)在同一個(gè)硬件平臺上會(huì )不會(huì )相互干擾？會(huì )不會(huì )亂成一團？如果一個(gè)軟件崩潰了，別的軟件是不是會(huì )也隨之運行不下去？而且，任何一絲一毫的差錯，都意味著(zhù)寶貴的生命或者巨額的財產(chǎn)損失。

　　更嚴峻的挑戰是，航空設備幾乎都是多廠(chǎng)商聯(lián)合提供，這就進(jìn)一步增加了多種任務(wù)軟件共用電子平臺的難度。同時(shí)，在當今競爭極為激烈的航空航天與國防軍工市場(chǎng)，設備制造商必須在預算和時(shí)間要求都非常嚴苛的條件下推出功能非常豐富的產(chǎn)品。在達成這些商業(yè)目標的同時(shí)，這些設備的性能、安全性和可靠性還不能打任何折扣。時(shí)間緊，經(jīng)費緊，但設備還必須確保安全可靠，因為這可是人命關(guān)天的事情。

　　例如787夢(mèng)幻客機雖然是由波音制造，但其中的電子系統主體卻是由GE公司提供，而GE公司又選擇Intel全資子公司風(fēng)河公司作為操作系統提供商。多種軟件應用來(lái)自多家廠(chǎng)商，這就給兼容性、安全性、可靠性帶來(lái)了更大的挑戰。為了應付這種挑戰，唯一的出路就是采用開(kāi)放、靈活、標準化的架構，讓這么多不同的廠(chǎng)商在嚴格遵循開(kāi)放標準的前提下，靈活地發(fā)揮各自的創(chuàng )造性。ARINC 653的核心就是一套工業(yè)標準，用來(lái)規范在時(shí)間和空間上如何來(lái)分隔計算機資源，確保無(wú)論再多的軟件運行在單一的硬件平臺上，都不會(huì )相互干擾和影響。

　　風(fēng)河公司的Wind River VxWorks 653就是這樣一個(gè)久經(jīng)考驗、達到商業(yè)級水平的操作系統平臺。

　　早在服務(wù)于波音787夢(mèng)幻班機之前，風(fēng)河公司已經(jīng)在航空航天與國防領(lǐng)域服務(wù)超過(guò)26年，的Wind River VxWorks 653平臺更是其中的核心產(chǎn)品。就在不久前媒體有報道，在NASA的新一輪宇航計劃中，“戰神1號”載人火箭和“戰神5號”載貨火箭也是采用Wind River VxWorks 653作為操作系統。

　　不論我們乘坐在舒適的波音787夢(mèng)幻班機里面，還是從外面觀(guān)看這個(gè)可以在萬(wàn)米高空飛行的金屬殿堂，都不要忘記航空電子設備、特別是其中的軟件。正是這個(gè)先進(jìn)的神經(jīng)系統，既給了我們愉悅感，又給了我們安全感。