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加固产品应用案例 —某院无人机指控系统

2026-09-11 13:26:37 点击数:

联合工控加固产品应用案例

—某院无人机指控系统

一、项目背景

航天某院无人机指控系统是面向野外机动部署的一体化指挥控制系统,承担无人机飞行控制、任务规划、数据处理与态势显示等核心职能。该系统部署于内蒙古地区,作业环境具有昼夜温差大、风沙扬尘、车载振动强烈、电磁环境复杂等特点,对配套计算、网络与显示设备的环境适应性和可靠性提出了严苛要求。

传统商用计算机与网络设备在上述环境下易出现低温启动失败、接口松动、电磁干扰导致数据异常等问题,无法满足指控系统长时间、高可靠运行的需求。客户亟需一套经过加固设计、能够在野外极端环境下稳定工作的计算与交互解决方案。

二、客户需求

结合无人机指控系统的实际使用场景,客户提出以下核心需求:

· 加固GPU计算机:具备高性能计算与图形处理能力,支撑指控系统实时数据处理与多任务运行;

· 加固交换机:提供可靠的多端口网络交换能力,接口采用航插设计,适应车载振动与野外插拔;

· 加固显示器:宽温工作、强光可读,支持触控操作,作为指控系统的人机交互终端;

· 环境适应性:宽温工作、抗振动冲击、电磁兼容,整体满足国军标 GJB150A-2009 相关测试要求;

· 系统可靠性:密闭加固机箱设计,能够在内蒙古野外风沙、温差环境下长期稳定运行。

三、解决方案

北京凯德通达科技发展有限公司(联合工控)针对上述需求,提供了由 APC-7400RTX 加固计算机、JSW-8324F 加固交换机、IPM-320G 加固显示器组成的一体化加固解决方案,三大产品协同工作,共同构成无人机指控系统的可靠硬件底座。

3.1 APC-7400RTX 加固GPU计算机

APC-7400RTX 采用英特尔酷睿 i9-14900K 高性能处理器(24核32线程)与 NVIDIA RTX 5090 独立显卡,配备大容量内存与高速固态存储,满足指控系统多任务实时计算与图形处理需求。整机采用 4U 标准上架式铝型材加固机箱,配合宽温器件选型与减振结构,确保在极端温度与振动环境下稳定运行。

处理器

英特尔酷睿 i9-14900K,24核32线程,基础2.2GHz / 睿频5.80GHz,32MB Cache,TDP 125W

内存

32G×4 DDR4 3200MHz,最大支持192GB

存储

系统盘 256G SSD M.2 PCI-E 3.0×4(读3200MB/s / 写2800MB/s);数据盘 16T(4T×4)SATA SSD

GPU

NVIDIA RTX 5090,21760 CUDA核心,32GB GDDR7显存,512-bit位宽,功耗575W,3×DP + 1×HDMI输出

I/O接口

前面板1×USB3.0;5×USB2.0航插 + 2×USB3.0航插;2×HDMI航插;2×千兆网口航插;2×RS-422航插;1×电源航插

扩展槽

1×PCI-E 16X 4.0;3×PCI-E 4X 4.0

电源

1250W 工业宽温级 AC 50Hz;整机功耗 ≤900W

物理结构

4U 19"标准上架,铝型材CNC工艺,冰灰色(GY09无光),483×177×480mm,重量≤25Kg

工作温度

-20℃~+55℃(-40℃~+55℃可选);贮存 -40℃~+65℃

环境适应性

湿热/振动/冲击符合 GJB150A-2009;盐雾/霉菌可选

电磁兼容

满足 GJB151B-2013(CE102、CS101、CS114、CS115、CS116、RE102、RS103可选)

可靠性

MTBF ≥50000小时

 

3.2 JSW-8324F 加固交换机

JSW-8324F 为三层千兆加固交换机,提供24个千兆以太网电口(航空插头)与4个自锁紧FC光口,交换容量达256Gbps,支持丰富的QoS与安全管理功能。所有对外接口采用航插连接器并配备防水防尘帽,整机4U高度可在方舱上架安装,满足车载与野外部署的可靠网络交换需求。

产品类型

千兆以太网交换机,三层应用层级,存储-转发交换方式

交换性能

交换容量 256Gbps / 3.36Tbps;包转发率 95.23Mpps;MAC地址表 16K

端口配置

24×10/100/1000Base-T 以太网端口(航空插头);4×自锁紧FC光口;1×Console口;1×电源航插

QoS

支持 Diff-Serv QoS、WRR/HQ-WRR 队列调度、802.1p/DSCP 优先级映射

安全管理

SSHv2、SSL、IEEE 802.1x、IP+MAC+PORT+VLAN绑定、SNMPv3、广播报文抑制

电源

AC 100-240V,50-60Hz;功耗 ≤30W

物理结构

4U高度,483×400×132mm,重量 ≤12kg

工作温度

-40℃~+65℃;贮存 -45℃~+70℃;湿度 95±3%(+40±2℃)

环境适应性

振动符合 GJB150.16-2009;冲击符合 GJB150.18-2009;淋雨符合 GJB150.8-2009(可选)

电磁兼容

满足 GJB151B-2003 相关要求

 

3.3 IPM-320G 32" 加固显示器

IPM-320G 采用32英寸 Full HD 工业级液晶面板,亮度400cd/m²,强光下可读,支持电容或电阻触控选配。前面板铝镁合金材质达到IP65防护等级,箱体为铝镁合金氧化处理(海军灰),支持操作台嵌入式安装,作为指控系统的态势显示与操作终端。

显示屏

32" Full HD TFT LCD,分辨率1920×1080(可选4K 3840×2160),16.7M色彩

显示性能

亮度400cd/m²,对比度700:1,反应时间6.5ms,视角(H)178°/(V)178°

前面板

铝镁合金材质,IP65防护等级;箱体铝镁合金表面氧化,海军灰

安装方式

操作台嵌入式安装

显示接口

HDMI 航插 + VGA 标准口

触摸屏

可选电容触摸屏或电阻触摸屏

电源输入

AC 220V 或 DC 28V

物理结构

830×520×103mm(宽×高×厚),重量18.6kg

工作温度

-25℃~+55℃;贮存 -45℃~+65℃;湿度 95±3%(+40±2℃)

环境适应性

湿热/振动/冲击符合 GJB150A-2009;盐雾/霉菌可选

电磁兼容

符合 GJB151B-2013 相关要求

可靠性

MTBF ≥50000小时;可维护性 ≤30min

 

3.4 系统级加固设计要点

· 宽温设计:核心器件选用工业级/军品级宽温元器件,整机通过宽温工作测试(计算机-20℃起、交换机-40℃起、显示器-25℃起);

· 抗振抗冲击:机箱采用加固结构,关键部件减振安装,交换机/计算机/显示器均满足 GJB150A-2009 振动与冲击要求;

· 电磁兼容:整机进行电磁屏蔽与滤波设计,计算机与显示器满足 GJB151B-2013,交换机满足 GJB151B-2003;

· 接口加固:对外接口统一采用航插连接器(计算机/交换机),带防丢链条与防水防尘帽,适应野外频繁插拔;

· 密闭防护:计算机铝型材CNC密闭机箱、显示器前面板IP65,有效阻挡风沙与粉尘侵入;

· 高可靠:三大产品 MTBF 均达50000小时,可维护性≤30分钟,保障系统长期稳定运行。

四、应用场景

以下为联合工控加固产品在航天九院无人机指控系统(内蒙古地区)中的实际应用场景与产品实拍。

                    图1 内蒙古野外机动部署的特种指控车辆,系统展开作业 

                    图2 指控舱内多屏操控台,加固显示器实时显示地图与测控界面

                    图3 加固GPU计算机(机架式,密闭加固机箱)

                    图4 加固交换机前面板,多端口航插接口设计

                    图5 加固显示器显示无人机飞行画面,作为指控系统交互终端

五、实施效果与价值

联合工控 APC-7400RTX 加固计算机、JSW-8324F 加固交换机与 IPM-320G 加固显示器部署后,在内蒙古地区野外环境下与航天九院无人机指控系统稳定协同运行,有效支撑了无人机飞行控制、任务规划与态势显示等核心业务。

方案价值体现在:

· 高可靠运行:加固设计使设备在宽温、振动、风沙环境下保持稳定,MTBF≥50000小时,降低野外故障风险;

· 系统协同:计算(i9-14900K+RTX5090)、交换(24口千兆+4光口)、显示(32"触控)三大环节一体化配套,减少兼容性问题;

· 标准合规:产品满足国军标 GJB150A-2009 环境试验与 GJB151B 系列电磁兼容要求,符合军工装备配套标准;

· 快速部署:车载机动设计与航插接口,支持指控系统野外快速展开与撤收;

· 可维护性:显示器可维护性≤30分钟,模块化设计便于野外现场维护。