Designen für Anwendungen von eingebetteten Systemen im Bereich Verteidigung, Luft- und Raumfahrt

Zachariah Peterson
|  Erstellt: October 5, 2020

Systeme in der Verteidigung sowie Luft- und Raumfahrt beinhalten eine Vielzahl eingebetteter Systeme, die eine entscheidende Funktionalität bieten. Für Ihr nächstes System im Bereich Verteidigung oder Luft- und Raumfahrt benötigen Sie eine Vielzahl komplizierter eingebetteter Systeme, damit dieses optimal funktioniert. Jedes dieser eingebetteten Systeme muss eine spezifische Funktionalität in rauen Umgebungen enthalten. Und für die Erstellung dieser Systeme benötigt man eine effektive Designsoftware. Nur Altium Designer bietet Ihnen alle Tools, die Sie benötigen, um Platinen für eingebettete Systeme zu entwerfen und diese für die Produktion vorzubereiten.

EINGEBETTETE SYSTEME IN ALTIUM DESIGNER®

Ein einheitliches PCB-Designpaket für eingebettete Systeme in Anwendungen der Bereiche Verteidigung, Luft- und Raumfahrt.

Wenn manche Designer denBegriff „Embedded System Design

“ hören, kommen ihnen viele verschiedene Definitionen in den Sinn. Ganz gleich, wie Ihre persönliche Definition aussieht, es handelt sich um eine bestimmte Art von PCB mit einer spezifischen Funktionalität, das als Teil eines größeren Systems auftritt. Ein eingebettetes System soll spezifische Funktionen innerhalb eines allgemeinen Systems mit durchgängiger Laufzeit und wenig bis gar keiner Wartung übernehmen. Die Techniker müssen das benötigte Fähigkeitendesign entsprechend ermitteln.

Für das Designen von PCBs für eingebettete Systeme benötigt man eine Designsoftware, die an jedes Design angepasst werden kann, ob ein typisches PCB, Computerperipherie oder ein Einplatinencomputer für ein unbemanntes Fahrzeug oder Flugzeug. Die richtige Designsoftware unterstützt Sie bei dem Designen nach Verteidigungs- und Branchennormen, indem Sie damit wichtige Spezifizierungen für Layout und Elektronik als Designregeln integrieren können. Nur Altium Designer vereint all Ihre Designfunktionen in einem einzelnen, regelbasierten Design Engine und gibt Ihnen somit die Möglichkeiten, die Sie für das Designen eingebetteter Systeme benötigen.

Embedded System Designs vs. Vanilla PCBs

In der Luftfahrtelektronik, Luft- und Raumfahrt und bei Anwendungen aus dem Bereich Verteidigung enthalten eingebettete Systeme so gut wie immer eine Onboard-Verarbeitung mit kundenspezifischer Firmware, flüchtige und nichtflüchtige Speicher, Kommunikationsfähigeiten und signalverarbeitende Fähigkeiten. Nicht alle PCBs enthalten diese Funktionen, da einige davon auf separaten Platinen oder einem Computer erscheinen können. Diese Platinen werden den schweren Bedingungen im Gefecht oder während des Flugs entsprechend entworfen.

Zu den Beispielen für die Verwendung von eingebetteten Systemen in den Bereichen Verteidigung, Luft- und Raumfahrt zählen unbemannte Fahrzeuge, Überwachungssysteme, Waffenführungssysteme und zahlreiche andere herausfordernde Systeme. Im Vergleich zu anderen Geräten oder serienmäßig produzierten Einplatinencomputern wird für eingebettete Systeme oftmals die beste am Markt erhältliche Technologie verwendet und eine Reihe an Funktionalitäten zur Verfügung gestellt.

DESIGNEN EINGEBETTETER SYSTEME FÜR ANWENDUNGEN IN DER VERTEIDIGUNG, LUFT- UND RAUMFAHRT

Für die Arbeit mit Embedded System Designs in den Bereichen Verteidigung, Luft- und Raumfahrt benötigen Sie eine Designsoftware, die Ihnen bei den vielen Herausforderungen behilflich ist, mit denen Elektronikdesigner bei jedem anderen System konfrontiert sind.

In der Verteidigung und in der Elektronikbranche im Allgemeinen gibt es Normen für eingebettete Systeme für Anwendungen im Bereich Verteidigung, Luft- und Raumfahrt. Das wichtigen MIL- und IPC-Normen entsprechende Designen, das Designen für Zusammensetzung und Herstellung sowie die Gewährleistung, dass eingebettete Systeme für Verteidigung, Luft- und Raumfahrt den schwierigen Bedingungen entsprechend angepasst sind, gehören zu den wichtigsten Aufgaben für jeden Designer eingebetteter Systeme.

Diese Systeme enthalten in der Regel zentrale Verarbeitungsfähigkeiten, die Daten von anderen Geräten verarbeiten. Hinzu kommt Firmware, die wichtige Onboard-Komponenten wie Kameras, Sensoren oder Kommunikationszubehör betreibt. Die Verarbeitung auf Platinenebene wird normalerweise von einem MCU-, FPGA- oder Multi-Core-Prozessor umgesetzt. Die Systemdesigner müssen eine Firmware entwerfen, um diese Systeme zu betreiben.

Embedded System Design: Erstellung eines IPC-konformen Bauteilmodells mit Altium Designer

Embedded System Design: Erstellung eines IPC-konformen Bauteilmodells mit Altium Designer

Die Zukunft eingebetteter Systeme in den Bereichen Verteidigung, Luft- und Raumfahrt

Es wird davon ausgegangen, dass der Markt für eingebettete Systeme in der Verteidigung bis 2021 einen Wert von 134,88 Milliarden $ erreichen wird. Das bedeutet, dass den Designern für eingebettete Systeme unzählige Möglichkeiten dafür geboten werden, die aktuellsten und besten Anwendungen für Verteidigung, Luft- und Raumfahrt zu erstellen. In Zukunft werden Designer eingebetteter Systeme immer mehr Funktionalitäten in ihre Platinen integrieren müssen. Die richtigen Designtools unterstützen Techniker und Designer dabei, den Überblick über ihre Layouts, Komponenten und Beschaffungsquellen zu behalten, um sicherzustellen, dass ihre Platinen den Sicherheits- und Qualitätsnormen entsprechen.

MEHR FUNKTIONALITÄT, WENIGER GRUNDVERMÖGEN

Während die Anforderungen an im Gefecht und während des Fluges eingesetzte eingebettete Systeme sowie benötigte Fähigkeiten steigen, brauchen Designer eingebetteter Systeme alle sinnvollen Tools, die sie kriegen können, um mit dem Fortschritt mitzukommen. Wenn mehr Funktionen in weniger Platz auf der Platine verpackt werden müssen, benötigt man Tools zum Routing und Layout, die auf High Density Interconnect (HDI) Designs ausgelegt sind. Sie benötigen ebenfalls Tools für das Design der Durchkontaktierung, um auf die inneren Schichten Ihrer Platine zugreifen zu können und gleichzeitig Qualitätsnormen zu entsprechen und die Signalintegrität zu gewährleisten. Diese Tools müssen in Ihre Designregeln integriert werden können, um sicherzustellen, dass Ihre eingebetteten Systeme die Normen in Bezug auf elektrische Sicherheit und Herstellbarkeit einhalten.

Das Tool Active Route® für eingebettete Systeme mit Altium Designer

Das Tool Active Route® für eingebettete Systeme mit Altium Designer

Heben Sie sich mithilfe von Altium Designer mit Ihren eingebetteten Systemen ab

Eingebettete Systeme für Anwendungen in den Bereichen Luftfahrtelektronik, Luft- und Raumfahrt und Verteidigung können kompliziert sein und den Überblick über alle Normen und Komponenten zu behalten, die in einem einzelnen System auftauchen können, kann einem überwältigend vorkommen. Altium Designer bietet wichtige Tools, die Ihnen bei der Organisation, dem Erstellen der besten konformen Layouts und der Individualisierung aller Aspekte Ihres Designs helfen. Die Tools zur Verwaltung sind so aufgebaut, dass sie einen problemlosen Übergang zur Produktion und letztendlich zum Einsatz darstellen.

Und das Beste daran ist, dass sich all diese Designtools in einer durchgängigen Umgebung befinden. Andere Designplattformen enthalten möglicherweise ähnliche Funktionen, trotzdem unterteilen sie wichtige Design- und Verwaltungsfunktionen auf verschiedene Oberflächen. Das birgt ein gewaltiges Potenzial für Datenfehler und verschwendete Produktivität. Stattdessen können Sie alle Aspekte Ihres Designs von einer einzelnen Oberfläche aus steuern, wenn Sie in einer integrierten Umgebung arbeiten.

DESIGNEN SIE HOCHMODERNE EINGEBETTETE SYSTEME AUF EINER INTEGRIERTEN PLATTFORM

Für eine Spitzenposition beim Designen eingebetteter Systeme benötigt man Zugriff auf die beste Designtechnologie. Die Tools für Ihre Schaltpläne, das Routing, die Produktion und die Verwaltung von Bauteilen sollten eindeutig an erster Stelle stehen und sich in einer einzelnen Designumgebung bewegen. Sie können alle denkbaren Funktionen integrieren, wenn Sie mit der richtigen Designumgebung arbeiten.

Das Designen einsatzkritischer eingebetteter Systeme ist eine wichtige Aufgabe, für die man die besten Tools für das Design, die Verwaltung, Zusammenarbeit, Beschaffung und Produktionsplanung benötigt. Nur Altium Designer bietet all diese Funktionen innerhalb einer einzelnen Oberfläche. Die regelbasierte Designumgebung ermöglicht Ihnen die Definition elektrischer und physischer Funktionsanforderungen und Ihre Designfunktionen werden Ihr Layout in Echtzeit mit diesen Regeln vergleichend überprüfen.

Altium Designer kombiniert die beste eingebettete Systemtechnologie auf einer einzelnen Plattform und Altium wünscht sich, dass Sie damit Erfolg haben. Das AltiumLive Forum, Webinare, Podcasts mit Branchenexperten, Design-Tutorials und ein umfangreicher Wissenspool stehen Ihnen zur Verfügung. Keine andere PCB-Designsoftware bietet Ihnen so viele Mittel zum Erfolg.

Es wird Zeit, die veraltete Designsoftware auszusortieren, die von Ihnen verlangt, Ihre Aufmerksamkeit auf mehrere Programme mit voneinander abweichenden Arbeitsabläufen aufzuteilen. Wenn Sie die besten Designtools für eingebettete Systeme auf einer einzelnen Plattform nutzen möchten, brauchen Sie Altium Designer.

Über den Autor / über die Autorin

Über den Autor / über die Autorin

Zachariah Peterson verfügt über einen umfassenden technischen Hintergrund in Wissenschaft und Industrie. Vor seiner Tätigkeit in der Leiterplattenindustrie unterrichtete er an der Portland State University. Er leitete seinen Physik M.S. Forschung zu chemisorptiven Gassensoren und sein Ph.D. Forschung zu Theorie und Stabilität von Zufallslasern. Sein Hintergrund in der wissenschaftlichen Forschung umfasst Themen wie Nanopartikellaser, elektronische und optoelektronische Halbleiterbauelemente, Umweltsysteme und Finanzanalysen. Seine Arbeiten wurden in mehreren Fachzeitschriften und Konferenzberichten veröffentlicht und er hat Hunderte von technischen Blogs zum Thema PCB-Design für eine Reihe von Unternehmen verfasst. Zachariah arbeitet mit anderen Unternehmen der Leiterplattenindustrie zusammen und bietet Design- und Forschungsdienstleistungen an. Er ist Mitglied der IEEE Photonics Society und der American Physical Society.

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