В Санкт-Петербургском государственном университете аэрокосмического приборостроения (ГУАП) разработали межтехнологические мосты — устройства-преобразователи, соединяющие оборудование разных поколений и протоколов в единую сеть. Это стало важным этапом развития СТП ГУАП «Мультипротокольные технологии обмена информацией и бесшовной связи» в соответствии с концепцией бесшовного неба. Один такой переходник избавляет от необходимости менять десятки устройств.
Разорвать замкнутый круг
Внедрение новых технологий — задача многофакторная, поэтому иногда занимает десятилетия. Преодоление очередного технологического рубежа — это всегда риск. В аэрокосмической отрасли каждая ошибка в устоявшихся производственных процессах может привести к огромным издержкам. Чтобы новая технология стала массовой, на нее должен перейти весь контур: системные интеграторы, производители платформ и конечного оборудования. Возникает замкнутый круг: оборудование не появляется, пока нет спроса, а спрос не растет без оборудования.
«Внедрение межтехнологических мостов позволяет решить данную проблему. По сути, мост — это устройство с ограниченным функционалом, которое позволяет сопрягать между собой различные интерфейсы и интегрировать оборудование предыдущих поколений в новые системы и наоборот. Ключевая идея — сделать переход между стандартами плавным, быстрым и экономичным», — поясняет заместитель директора Центра аэрокосмических исследований Алексей Сыщиков.
Экономия, ускорение, унификация — преимущества внедрения технологии
За основу испытаний взяли стандарт бортовых сетей SpaceWire, разработанный и зарегистрированный ГУАП. Однако, по мнению разработчиков, фактические возможности технологии шире отраслевых ограничений, что дает ряд преимуществ.
Первый и самый очевидный эффект — ускорение межтехнологической интеграции. Если ранее для соединения старого оборудования с новой шиной пришлось бы переделывать десятки устройств, то теперь достаточно поставить один мост. Это заметно экономит трудозатраты, время и деньги. К тому же появляется возможность частичного перехода: новые модули добавляются постепенно, опытным путем, с предварительным тестированием работоспособности.
Второй аспект — унификация конечного оборудования. Вместо сертификации множества разных устройств производителю проще выпустить одно и снабдить его мостами-переходниками. Это позволяет собирать технические аппараты как конструктор из уже существующих деталей, не привязанных к конкретному поколению техники.
И третье: единая инфраструктура связи в контексте бесшовного неба требует совмещения разных стандартов — проводных и беспроводных (LoRa, Wi-Fi, LTE, GSM и других). Вместо массы дорогостоящих терминалов объект достаточно оснастить мостами, которые обеспечат стыковку протоколов в зависимости от условий работы и задач.
Что дальше?
«Межтехнологический мост — это инструмент, который позволяет запускать новые технологии без революционной ломки существующей инфраструктуры и сопутствующих финансовых рисков. Ценно, что это решение применимо везде, где есть необходимость сопрягать разные протоколы, оборудование разных поколений или тестировать новое, не останавливая работу старого», — отмечает директор Центра аэрокосмических исследований и разработок, заведующий кафедрой аэрокосмических компьютерных и программных систем ГУАП Валентин Оленев.
Теперь в планах у ученых — расширить линейку мостов под самые востребованные комбинации стандартов. Также им предстоит обеспечить совместимость с беспроводными протоколами (в частности, с LoRa, который соединяет простые устройства на большом расстоянии) и связать проводные сети с беспроводными. И в перспективе — вывести разработку в продуктовую линейку, так как созданные прототипы уже готовы к показу индустриальным партнерам.
Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Молодежь и дети»).
