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UAV Navigation en profundidad: FPGA

Una matriz de puertas lógicas programable en campo (FPGA - Field Programmable Gate Array) es esencialmente un circuito integrado reprogramable en forma de chip.
 
Las FPGAs se utilizan en muchos campos diferentes, incluyendo aplicaciones militares, industrias de maquinaria y la industria aeronáutica.
 
Estos chips pueden ser configurados para implementar funcionalidades diferentes y personalizadas. Además, debido a que una FPGA es reconfigurable puede adoptar un comportamiento diferente cada vez que se programa, cambiando la configuración de sus circuitos internos.
Las FPGAs ofrecen una excelente fiabilidad sin necesidad de un alto nivel de recursos. A diferencia de una Unidad Central de Procesamiento (CPU) tradicional, una FPGA puede realizar varias operaciones básicas al mismo tiempo sin competir por los recursos. Cada tarea tiene asignado un bloque independiente dentro del chip, de modo que la tarea puede ser ejecutada de forma autónoma sin afectar a otros bloques. Esta característica permite que las FPGAs se desempeñen extremadamente bien.

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Debido a su fiabilidad y flexibilidad, la FPGA es particularmente adecuada para su uso en aplicaciones críticas y de alto riesgo. Sus posibilidades de configuración permiten una mejora considerable de la seguridad, lo que conlleva una mayor fiabilidad en la operación que la FPGA controla.

La FPGA de VECTOR se utiliza para supervisar el correcto comportamiento de las comunicaciones con los periféricos. Gracias a las capacidades de procesamiento mencionadas anteriormente, además de las altas velocidades basadas en la tecnología de memoria de acceso aleatorio (RAM), es posible la integración de tipos de datalink que no serían posibles sin ella. Además, la FPGA puede actuar como árbitro responsable de gestionar el cambio rápido y preciso entre las CPU redundantes gemelas del VECTOR; esto significa que el autopiloto automático cuenta con una eficaz redundancia incorporada en caso de mal funcionamiento de las CPU.

Estas características descritas brevemente arriba muestran las ventajas de la FPGA sobre los sistemas tradicionales basados en PLD y son la razón por la que UAV Navigation ha optado por incluir una FPGA como parte clave de la arquitectura del VECTOR.

 

 

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UAV Navigation is a privately-owned company that has specialized in the design of flight control solutions for Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) since 2004. It is used by a variety of Tier 1 aerospace manufacturers in a wide range of UAV - also known as Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS) or 'drones'. These include high-performance tactical unmanned planes, aerial targets, mini-UAVs and helicopters.