Obudowy VPX to wytrzymałe obudowy komputerów wbudowanych, zaprojektowane z myślą o obsłudze wysokowydajnych modułów obliczeniowych, sieciowych, pamięci masowej, radiowych oraz modułów przetwarzania sygnałów w platformach z sektora obronnego i lotniczo-kosmicznego. Systemy te, oparte na architekturach VPX i OpenVPX, obsługują komputery misyjne, radary, systemy wojny elektronicznej, SIGINT, C4ISR, systemy autonomiczne oraz inne zastosowania wymagające szybkiego transferu danych i niezawodnego działania w trudnych warunkach.
Na tej stronie przedstawiono producentów obudów VPX oferujących systemy 3U i 6U, wytrzymałe obudowy VPX, obudowy rozwojowe VPX oraz rozwiązania w zakresie szybkich płyt tylnych.
Przeczytaj Przegląd technologii
Wytrzymałe obudowy elektroniczne, płyty montażowe i kompleksowa integracja systemów do zastosowań w sektorze obronnym i lotniczym
Jeśli projektujesz, budujesz lub dostarczasz Obudowa VPX, Załóż profil, aby zaprezentować swoje możliwości i nawiązać kontakt z osobami, które aktywnie poszukują Twoich rozwiązań.
Obudowa VPX to infrastruktura mechaniczna, elektryczna, termiczna i zasilająca, w której umieszczone są moduły wtykowe VPX w ramach wytrzymałego, wbudowanego systemu obliczeniowego. Stanowi ona fizyczną i strukturalną podstawę, która umożliwia współdziałanie kart procesorowych, przełączników sieciowych, modułów pamięci masowej, akceleratorów FPGA, interfejsów RF oraz innych kart użytkowych w ramach zunifikowanego systemu misji.
Platformy wojskowe w coraz większym stopniu opierają się na przetwarzaniu w czasie rzeczywistym danych pochodzących z czujników, systemów łączności, nawigacji, wojny elektronicznej (EW) oraz zarządzania misjami. Nowoczesne komputery misyjne, systemy fuzji czujników oraz architektury C4ISR wymagają infrastruktury przetwarzania zdolnej do obsługi ogromnych strumieni danych przy jednoczesnym zachowaniu deterministycznej wydajności i wysokiej niezawodności. Wytrzymała obudowa VPX zapewnia środowisko fizyczne i elektryczne niezbędne do obsługi tych zaawansowanych obciążeń roboczych na platformach lądowych, powietrznych, morskich, kosmicznych oraz bezzałogowych, zapewniając takie funkcje, jak dystrybucja zasilania, zarządzanie intensywnymi obciążeniami termicznymi, szybka komunikacja szeregowa oraz ochrona wrażliwej elektroniki przed ekstremalnymi warunkami środowiskowymi.
Obudowy ATR serii 716 w rozmiarach 3U i 6U firmy Atrenne
Standard OpenVPX został opracowany w celu ujednolicenia wdrożeń VPX oraz rozwiązania początkowych problemów związanych z interoperacyjnością między różnymi dostawcami. Definiuje on konkretne profile gniazd, profile modułów, topologie płyt głównych oraz konfiguracje rozwojowe, które zapewniają przewidywalną integrację systemu. Dzięki wyeliminowaniu niejasności dotyczących pinów i protokołów OpenVPX umożliwia integratorom z sektora obronnego łączenie gotowych komponentów komercyjnych (COTS) od wielu dostawców, jednocześnie radykalnie minimalizując ryzyko związane z integracją.
Rozwój ekosystemu jest napędzany przez grupy robocze VITA (VMEbus International Trade Association), które nieustannie publikują normy, aby nadążać za rozwojem technologii komercyjnych:
Otwarte architektury są obecnie obowiązkowym elementem głównych zachodnich strategii zamówień w sektorze obronnym. Podobnie jak w przypadku standardów OpenVPX, SOSA (Sensor Open Systems Architecture), FACE i CMOSS, które definiują modułowe struktury oprogramowania i sprzętu, to właśnie podstawowa infrastruktura fizyczna umożliwia w praktyce długoterminową możliwość modernizacji oraz interoperacyjność między różnymi dostawcami.
Klatka na karty
Precyzyjnie wykonane aluminiowe ramy, które zapewniają wsparcie mechaniczne, wyrównanie oraz bezpieczne zamocowanie modułów za pomocą wytrzymałych zamków klinowych.
Płyta główna VPX
Wielowarstwowa płytka drukowana (PCB), pełniąca rolę fizycznego i elektrycznego kręgosłupa szybkiej komunikacji.
Dystrybucja zasilania
Wytrzymałe szyny zbiorcze lub płyty zasilające, które kierują uregulowane, czyste zasilanie do wszystkich zainstalowanych modułów.
Infrastruktura chłodzenia
Wentylatory, wymienniki ciepła lub płytki chłodzące z płynem, zaprojektowane w celu odprowadzania energii cieplnej z komponentów o dużej mocy.
Funkcje zarządzania obudową
Dedykowany sprzęt monitorujący stan systemu, szyny zasilające, temperatury oraz awarie.
Możliwości obudów VPX obejmują zarówno małe, taktyczne obudowy z 3 gniazdami, stosowane na platformach bezzałogowych, jak i ogromne systemy montowane w szafach rackowych z ponad 20 gniazdami, wykorzystywane w centrach dowodzenia okrętów nawodnych. W ramach tych konfiguracji systemy są podzielone na gniazda przeznaczone na ładunek użytkowy – służące do przetwarzania i przechowywania danych – oraz gniazda przełączników, które obsługują scentralizowane routowanie sieciowe i agregację płaszczyzny danych. Taki modułowy układ pozwala integratorom w łatwy sposób zapewnić przyszłą rozbudowalność systemów poprzez pozostawienie pustych gniazd na przyszłe funkcje.
Wybór między formatami obudów polega przede wszystkim na znalezieniu kompromisu między ograniczeniami SWaP a surową gęstością obliczeniową:
W zastosowaniach obronnych sprzęt narażony jest na ogromne obciążenia fizyczne. Aby zapobiec uszkodzeniom konstrukcyjnym lub pogorszeniu jakości sygnału, obudowa VPX musi charakteryzować się wyjątkową odpornością na wstrząsy i drgania, często poprzez zastosowanie wytrzymałych konstrukcji z frezowanego aluminium oraz izolacyjnych mocowań, które są w stanie wytrzymać uderzenia pojazdów, wystrzały broni oraz ekstremalne warunki lotu.
Ponadto złącza szybkiego działania muszą w tych warunkach utrzymywać mikroskopijne wyrównanie sygnału. Kluczowe znaczenie ma również łatwość konserwacji; konstrukcja mechaniczna obudowy musi umożliwiać szybkie wdrożenie w terenie oraz realizację koncepcji konserwacji dwupoziomowej, pozwalając technikom na szybką wymianę modułów bez użycia specjalistycznych narzędzi.
Nowoczesne układy scalone generują wyjątkowo duże ilości ciepła. Ze względu na zaawansowane wielordzeniowe procesory, wysokiej klasy układy FPGA oraz energochłonne procesory graficzne umieszczone w ograniczonej przestrzeni, wydajność termiczna stanowi często główny czynnik ograniczający wydajność obliczeniową w zastosowaniach taktycznych.
Systemy chłodzone powietrzem opierają się na wymuszonym przepływie powietrza skierowanym bezpośrednio na powierzchnię modułów wtykowych. Chociaż są one ekonomiczne, proste w projektowaniu i wysoce wydajne w przypadku prac rozwojowych w warunkach laboratoryjnych, nie sprawdzają się w środowiskach zapylonych, wilgotnych lub korozyjnych, ponieważ powietrze otoczenia ma bezpośredni kontakt z obwodami wewnętrznymi. Systemy chłodzone powietrzem są zazwyczaj ograniczone do klimatyzowanych stanowisk dowodzenia, stacjonarnych instalacji naziemnych lub środowisk laboratoryjnych.
W trudnych warunkach wojskowych chłodzenie przewodzące stanowi złoty standard. Wewnętrzna elektronika jest całkowicie odizolowana od zewnętrznych zanieczyszczeń, takich jak mgła solna, piasek i wilgoć. Ciepło wytwarzane przez układy scalone przepływa przez lokalne metalowe płyty przewodzące na karcie, przechodzi do masywnych aluminiowych blokad klinowych i jest odprowadzane bezpośrednio do ścianek ramy obudowy. Stamtąd ciepło jest wypromieniowywane lub odprowadzane za pośrednictwem zewnętrznych żeber chłodzących obudowy. Metoda ta stanowi podstawowy wybór w przypadku bojowych pojazdów gąsienicowych, wnęk awioniki samolotów odrzutowych oraz taktycznych systemów bezzałogowych.
Gdy wymagania obliczeniowe powodują, że rozpraszanie mocy przekracza granice przewodzenia cieplnego metalu, do akcji wkracza chłodzenie cieczą. Systemy te wyposażone są w wewnętrzne płyty chłodzące z cieczą lub kanały chłodzące poprowadzone bezpośrednio przez ścianki obudowy lub infrastrukturę płyty montażowej. Dzięki cyrkulacji specjalistycznych płynów chłodzących lub olejów polialfaolefinowych (PAO) rozwiązania chłodzone cieczą są w stanie sprostać ekstremalnym obciążeniom termicznym wynikającym z ułożonych w stosy układów GPU lub macierzy RF. Są one powszechnie stosowane w okrętach nawodnych, systemach bojowych okrętów podwodnych oraz ciężkich platformach ISR ze stałym skrzydłem, w których dostępne są już pętle chłodzenia cieczą na poziomie platformy.
”
Chłodzenie typu Air-Flow-Through, zgodne ze standardem VITA 48.7, stanowi inteligentne rozwiązanie hybrydowe. W systemie AFT wrażliwa płytka drukowana jest odizolowana wewnątrz szczelnej obudowy ochronnej, natomiast wytrzymałe powietrze chłodzące przepływa bezpośrednio przez wewnętrzny wymiennik ciepła wbudowany bezpośrednio w ramę mechaniczną modułu. Pozwala to systemom wykorzystać zalety chłodzenia powietrznego pod względem masy, nie narażając jednocześnie krytycznych elementów elektronicznych na działanie zanieczyszczeń zewnętrznych lub wilgoci.
Zapewnienie stabilnego i czystego zasilania w warunkach ekstremalnych wahań warunków pracy ma kluczowe znaczenie dla powodzenia misji. Rozwiązania oparte na obudowach VPX wykorzystują solidne układy konwersji mocy w celu obniżenia napięć platformy do standardowych szyn systemowych +12 V i +5 V, wymaganych przez normy OpenVPX i SOSA.
W przypadku zastosowań krytycznych, takich jak sterowanie lotem, namierzanie celów przez uzbrojenie oraz komputery misji, należy całkowicie wyeliminować przestoje systemu. Obudowy o wysokiej dostępności zawierają podwójne, wymienne podczas pracy zasilacze działające w konfiguracjach N+1, równoległe magistrale zarządzające typu „dual-star” oraz redundantne gniazda przełączników sieciowych. W przypadku awarii szyny zasilającej lub utraty łączności przez gniazdo przełącznika system automatycznie przełącza się na linię rezerwową w ciągu milisekund, nie przerywając operacji misji.
Wyszukiwanie firm i produktów
