Бордови компютър APQ E7QS-Q170 в морски твърдотелен навигационен радар

С задълбоченото развитие на политики, като напримерПлан за действие „Интелигентно корабоплаване 2030“Морските навигационни радари ускоряват еволюцията си от конвенционални импулсни радари до изцяло твърдотелни, многофункционални и високонадеждни решения. Новите твърдотелни навигационни радари трябва не само да позволяват откриване на цели на дълги разстояния при всякакви метеорологични условия, но и да интегрират информация от множество източници, включително морски карти и AIS, за да поддържат интелигентно избягване на сблъсъци и управление на състоянието на радара, поставяйки строги изисквания към изчислителната мощност, разширяемостта и адаптивността към тежки условия на основния контролен хардуер.

За да отговори на тези изисквания, APQ пусна на пазара морско твърдотелно навигационно радарно решение, базирано на бордовия компютър E7QS-Q170, изграден на платформата с настолни процесори Intel® от 6-то до 9-то поколение. С E7QS-Q170 като изчислително ядро, решението прецизно се справя с трите ключови предизвикателства, пред които са изправени морските навигационни радари в тежки морски условия, позволявайки разработването на стабилни, надеждни и гъвкаво разширяеми радарни системи от следващо поколение.

Трудност при дългосрочна високонадеждна работа при сложни морски условия

 

Предизвикателство за клиента

Морските радари са изложени на дългосрочно въздействие на морска среда с висока влажност, солен спрей и силни вибрации. Обикновеният индустриален контролен хардуер е склонен към корозия, лош контакт, повреда на твърдия диск и дори срив на системата. Клиентът изисква контролното ядро ​​да постига 24/7 непрекъсната стабилна работа при постоянни вибрации, големи температурни промени и нестабилно морско захранване, както и да има способност за бързо самовъзстановяване.

 

 

APQ решение

Подсилен дизайн от индустриален клас:Основната верига е подложена на тройна обработка (устойчива на влага, солеустойчива и устойчива на пръски), с антивибрационни характеристики до 3Grms и антишокови характеристики до 30G, устойчиви на ерозия в морската среда на физическо ниво.

Изолирано захранване с широко напрежение:Поддържа широкообхватен вход 18~36V DC и използва изолиран филтриращ дизайн за ефективно потискане на колебанията и пренапреженията в морската електропреносна мрежа, осигурявайки стабилно захранване на системата.

Интелигентна система за експлоатация и поддръжка:Вграден хардуер APQ Cloud Control Hand и софтуер IPC Assistant, които си сътрудничат с платформата за отдалечена експлоатация и поддръжка IPC Manager за наблюдение в реално време на процесора, паметта, твърдия диск и системните процеси. В случай на необичайно замръзване, повреда на твърдия диск или системен срив, устройството може да се саморазпознае, автоматично да рестартира и активно да възстанови системата.

 

Постижения, свързани с ценностите:

Системата работи стабилно при непрекъснати вибрации и широк температурен диапазон, със значително намалена вероятност за повреда; разчитайки на интелигентната система за експлоатация и поддръжка за постигане на самовъзстановяване без надзор, разходите за дистанционна поддръжка са значително намалени, като ефективно се гарантира непрекъснатостта на радарните данни по време на навигация на кораба.

 

 

Пречки при мултисензорното сливане и комплексното разширяване

 

Предизвикателство за клиента

Радарната система от ново поколение трябва едновременно да свързва множество сензори и изпълнителни механизми, като GPS, AIS, звукови и светлинни аларми и управляващи устройства за радарна антена, което поставя силно разнообразни изисквания за външни шинни интерфейси, видове и количества серийни портове. Оригиналният контролер на клиента има един интерфейс, което затруднява интегрирането на всички функционални модули, като същевременно се осигурява изолация на сигнала, което сериозно ограничава функционалното надграждане на цялата машина.

 

Многоканални оригинални серийни портове:4*DB9 серийни порта, 2 от които поддържат RS232/422/485 пълнопротоколно превключване, гъвкаво адаптиращи се към различни сензори.

 

Разширяване на крайния модул:Чрез слота за разширение MXM, множество електронно изолирани серийни портове, независими Ethernet портове или GPIO могат да бъдат конфигурирани по избор, за да се осигури целостта на сигнала на дълги разстояния; 4G/5G/WiFi модулите могат да бъдат разширени чрез PCIe и Mini PCIe слотове за реализиране на връзки за данни между брега и кораба.

Разширяване на множество дисплеи и място за съхранение:4-канален дисплей (VGA + DVI-D + DP + вътрешен LVDS/eDP), поддържащ многоекранно свързване на независими навигационни карти и радарни интерфейси; бързо сменяемо 2,5-инчово гнездо за твърд диск без инструменти и M.2 NVMe слот, отговарящи на локалните нужди за съхранение на масивни данни от траекториите.

Постижения на стойността

Един единствен контролер завършва интеграцията на функциите на множество устройства; многоканалните изолирани серийни портове осигуряват стабилно и без смущения предаване на данни между радара и сензорите, като синхронно подобряват системната интеграция и надеждност и значително намаляват общите материални разходи и разходи за машината.

 

Предизвикателства при внедряването и поддръжката в ограничено пространство

 

Предизвикателство за клиента

Пространството на шкафовете за управление в кабината е ограничено. Традиционните индустриални компютри са големи по размер и имат един-единствен метод за монтаж, което затруднява компактното им разполагане. В същото време, след като оборудването е инсталирано, последващото разглобяване и поддръжка са изключително неудобни. Клиентът се надява, че контролерът е не само компактен и малък, но и поддържа гъвкави методи за монтаж, за да се улесни ежедневната проверка и бързата подмяна.

 

Компактно тяло:С общи размери от само 268×194,2×159,5 мм, конструкцията е силно интегрирана и може лесно да се вгради в различни контролни шкафове.

Многопозиционна инсталация:Поддържа три метода на монтаж (VESA монтаж, стенен монтаж, монтаж на плот), за да отговори на пространствените ограничения на различните видове кораби и каюти

Независимо разсейване на топлината и поддръжка без инструменти:Приема независим термичен дизайн за процесора и шасито, за да се адаптира към високотемпературната среда в затворени шкафове; ключови компоненти като твърди дискове и капаци на вратите приемат дизайн за безинструментен или бърз демонтаж, намалявайки времето за поддръжка на място.

 

Постижения на стойността

Контролерът може да бъде бързо разположен в изключително ограничено пространство и лесно вграден в съществуващите шкафове за радарно управление на клиента; времето за престой по време на поддръжка е намалено, а подмяната на резервни части може да се извърши в рамките на минути, което напълно отговаря на компактния и ефективен ритъм на работа на кораба.