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AN / UYS-2 / 2A增强的模块化信号处理器（EMSP）

海军信号处理器设计用于重复，计算传感器信号的强化加工。这些信号处理操作是在武器系统的前端需要，以将数字传感器数据减少到目标数据以输入数据和显示过程计算机。为了支持用户面对全频谱的信号处理任务和威胁，在20世纪80年代开发了AN / UYS-2增强的模块化信号处理器（EMSP），以成为下一代声学系统。AN / UYS-2采用高级，分布式，并行的数据流架构，该架构非常适合于信号处理，适应模块化扩展和技术插入。开发了处理图方法（PGM）以支持/ UYS-2的数据流架构，并提供动态调度的算法执行和动态分配给处理器的关键特征。目前正在开发的AN / UYS-2 COTS变体（ACV）将提供基于VME的COTS硬件系统，该系统将在开放系统架构中最大化用户应用软件重用，并提供从声学和处理沿海算法的容量非声学（未来）传感器。

由于水下声学算法开发的进步，PMS428启动了一个双相竞争，用于开发AN / UYS-2增强的模块化信号处理器（EMSP），以在模块化设计中提供增加的处理能力。

AN / UYS-2和AN / UYS-2A旨在支持以下海军ASW武器系统：

  • P-3更新IV(原目标计划;随后被国会取消)(SEM B/SEM E)
  • SH-60直升机机载低频声纳(ALFS) (SEM E)
  • AN/SQQ-89水面舰艇ASW战斗系统(SEM E)
  • AN / UQQ-2监视牵引阵列传感器系统（SURTASS）（SEM B / SEM E）
  • SSN 21（SEM B）的AN / BSY-2潜艇战斗系统。

    A / UYS-2合同摘要
    年
    采购
    供应商/产品
    管理
    1981 - 93
    竞争/唯一来源
    fs
    AT＆T Technologies *
    SEM B和SEM E开发
    1987年
    唯一来源
    DTE.
    AT＆T Technologies *
    有限的SEM B生产
    1988年
    唯一来源
    “诱导多能性”
    AT＆T Technologies *
    集成的项目支持
    1989年
    唯一来源
    扫描隧道显微镜
    AT＆T Technologies *
    有限的SEM E生产
    1991.
    唯一来源
    刺激我
    AT＆T Technologies *
    SEM B全规模生产
    1991.
    唯一来源
    IPS II
    AT＆T Technologies *
    集成的项目支持
    1992年
    唯一来源
    asip.
    AT＆T Technologies *
    SEM E平台定制
    1992年
    唯一来源
    我的
    AT＆T Technologies *
    SEM E多年生产
    1994年
    唯一来源
    IPS III.
    AT＆T Technologies *
    集成的项目支持
    * AT&T在1995年更名为朗讯技术

    根据1981年3月9日的EMSP收购计划，竞争的示范和验证阶段（I阶段）于1981年9月开始。在第一阶段，五个竞争对手（AT＆T Technologies，Control数据公司，休斯，IBM，IBM，Magnavox）被授予概念验证，关键项目演示和支持分析的固定价格合同。每份合同都包含无价的后续阶段活动选项。

    II期，全规模发展（FSD）于1982年8月启动，颁发了AT＆T技术的成本加上固定费用类型合同选项（现在朗讯技术）。II期（EMSP在SEM B格式的开发）包括：开发三个功能发展模型（FDM）和一个工程原型模型（EPM），用于AT＆T开发使用，以及实验室开发设备的开发/交付和开发和测试设备（DTE）用于用户将EMSP集成到武器系统开发活动中。第二阶段还包括开发和插入VHSIC技术应用进入DTES。

    用户传感器的发展，主要是在航空领域，推动了对更小、更轻的信号处理器的需求，降低了功耗和寿命成本，同时保持吞吐量性能。为了降低EMSP的尺寸、重量和功率特性，以满足需求，基本的EMSP浮点架构系统被重新包装在更大的Format E SEM上，以满足机载EMSP用户的要求。从SEM B到SEM E的转换是通过将相同的架构、系统和逻辑设计从SEM B程序转移到更大的SEM E电路卡上，使用更密集的存储器件和高密度门阵列来完成的。换算后，单位价格大幅降低。SEM E的开发工作与SEM B EMSPs的首个生产合同并行。SEM E开发计划分为两个主要阶段;(1)概念设计和(2)第1阶段确定的重新包装架构的FSD。

    在概念设计阶段，确定了EMSP架构和对计划文档，RM和A和物流规划的影响等的重新分配。这允许顺利过渡到II期的阶段和早期定期化。在FSD阶段，产生了三种模型;实验室测试的功能发展模型（FDM），用于集成测试的工程原型模型（EPM），以及可靠性增长测试的DTE。

    1991年，国防部努力取消an /UYS-2(V)计划。每个指定用户都相信，他们可以开发一种独特的信号处理器，以符合他们的系统需求，而成本和风险均比EMSP低。国会拒绝了这一请求，并以授权AN/UYS-2A多年采购(MYP)作为回应。国会还减少了每个用户的资金，并将这些资金分配给PMS428，用于中期计划。同时，PMS428执行了与AT&T的声学系统集成计划(ASIP)合同。ASIP是为每个终端用户量身定制AN/UYS-2A特性的设计和开发工作(NTDS-B和SCSI I/O, ALFS背板和外壳，SQQ-89背板，等等)。

    AN/UYS-2 EMSP采用分布式、并行、数据流架构，非常适合信号处理，并适应模块化扩展和技术插入。为了支持AN/UYS-2的数据流体系结构，开发了处理图方法(PGM)，并提供了算法执行的动态调度和算法到可用处理器的动态分配的关键特性。

    AN / UYS-2配置由六个核心功能元件（FES）的不同组合组成：算术处理器（APS），全局存储器（GMS），输入/输出处理器（IOPS），命令程序处理器（CPP）调度程序（SCH）和数据传输网络（DTN）。这些FES以及电源和冷却系统包装在适合于主机系统应用的外壳中。如果需要，可选的FE，输入信号调节器（ISC），将AN / UYS-2接口到Sonobouy和其他子系统。AN / UYS-2并行处理功能与每个武器系统的要求匹配，通过选择最佳满足各个武器系统要求的APS，GMS，IOP和IOP和ISC的组合。这允许AN / UYS-2通过添加附加FE（如果需要）来增长处理能力，以满足用户的改变要求。图10显示了代表性EMSP功能图。它描绘了系统架构并显示了每个FE的功能。

    有五类AN / UYS-2软件：A类A.1 =应用程序开发;A.2类=机器居民;B类=产品管理;C类C =制造和测试;SEF类别=软件工程设施。类别A.1和A.2软件分布到所有AN / UYS-2客户，并形成EMSP系统软件（ESS）的基本核心。其他类别的软件主要支持朗讯和PMS428的计算机程序支持活动（CPSA）执行的商品管理功能。

    SEM E设计使用与其SEM B前任相同的基本架构概念，但采用了更新的技术，实现了减轻重量，减少的体积和更具成本效益的实现所需的高性能。SEM B使用43种常见的AN / UYS-2 SEM类型，其中SEM E仅使用10种类型。这10个常见的SEM以及标准电源包括维护AN / UYS-2A SEM E产品线所需的完整备件。SEM E通过更大使用应用特定集成电路（ASIC）组件，在给定体积中实现更大的处理。新的SEM E卡通过通过单层底板制作所有FE互连来消除对FE布线的需求。CPP和IOP围绕摩托罗拉68020，32位微处理器构建，以扩展可寻址性并提高运行速度。AN / UYS-2a具有5 mbytes / sec的最大总I / O能力和40 mbytes / sec的突发速率。SEM B和SEM E产品线是兼容的软件，除了其命令程序和I / O程序。CMS-2中编码的SEM B命令程序必须在ADA中重写，以在SEM E的CPP中运行。当使用原始SEM B处理图和机器驻留软件编译重写的命令程序时，产生用于SEM E机器的可执行程序图像。

    AN / UYS-2 COTS变体（ACV）

    ACV的目标是在生命周期中提供具有最具成本效益的信号处理器的海军。ACV是一组子系统以及基于COTS的系统，它将执行现有的PGM应用软件。这将通过开发应用程序接口（API）来实现，以将应用程序软件与COTS硬件隔离。为确保开放系统架构（OSA）概念，将实现良好定义的编程图方法，从而允许在大多数COT架构上执行100％的遗留EMSP软件，并为未来的信号处理工作提供灵活和强大的框架。

    ACV项目于1996年6月开始。1996年12月进行了一次内部基线审查(IBR);1997年1月进行了软件需求评审(SRR);计划于1997年5月进行高水平设计审查;定于1997年11月进行详细的设计审查;一个验收测试准备就绪评审计划在1999年1月进行。系统测试计划在1999年春季完成，与ALFS要求一致。

    朗讯技术（以前的AT＆T / FSAT）是任务的，以将AN / UYS-2操作系统的功能移植到COTS。这将通过在COTS OS（DSP板上）之间的一组软件级别以及以PGM编写的应用程序软件之间创建一组软件级别来完成，如图2所示。软件级别称为应用程序接口（API）。朗讯将验证API支持在各种硬件架构上的PGM操作系统的执行，例如工作站和DSP。

    ALFS程序要求188个信号处理器。AN / UYS-2A多年采购合同将为ALF提供108个信号处理器。因此，需要80个附加信号处理器。80个额外的AN / UYS-2AS的采购不实惠。ACV程序将为附加80个单位提供处理器。ACV符合PMA299的开放系统架构和未来增长能力的目标。此外，ACV可以替换现有的AN / UYS-2S，并为用户提供超出当前未修改的PGM软件的处理能力。

    ACV的软件端口部分将提供在大多数商业DSP架构上执行任何遗留AN/UYS-2A应用软件的能力。例如，PMS428将能够为PMS411提供软件端口产品(新操作系统)。这将允许PMS411在AN/SQQ-89(V)Y通用信号处理架构上执行AN/SQQ-89(V)Y信号处理升级开发(SPUD)应用软件，该架构目前打算由Mercury DSP模块(四SHARCs)和基于PowerPC的模块实现。

    由于国防部继续重新建立复杂的武器系统来利用婴儿床的优势，因此COTS组件需要仔细分析，以确定它们可以承受的环境压力水平。将婴儿床引入车队不会改变设备必须运行的环境条件。NWSC对商业围栏的评估将量化可以被外壳吸收的环境应力（表面船舶和飞机）的量，从而反向确定电子模块和各个组件必须容忍的应力量。该分析的结果（预计1997年12月）将通过地面船舶和空中平台采集管理者使用，因为这些是分析的标准。

    打击系统信号处理趋势。

    打击系统信号处理趋势。

    浮点商业算术处理器(FPCAP)是一个10亿次浮点运算处理器，算术协处理器将占据AN/UYS-2中的3个插槽，并能够执行回声跟踪分类器(ETC)和合成孔径雷达(SAR)算法。PMS428、PMA299、DARPA (RASSP和HPC项目)正在资助FPCAP的设计、开发和原型制造。PMS428是这项工作的项目负责人。PMS411提供ETC算法，由洛克希德·马丁公司(L-M)在PGM中编码。PMA299将把新功能集成到SH-60R武器系统中。ARPA正在使用AN/UYS-2信号处理器和新出现的ALFS浅水需求来演示特定应用信号处理器(RASSP)的快速原型化过程。FPCAP项目于1995年8月开始，并于1995年11月和1996年6月进行设计审查。FPCTL原型在1996年11月可用。休斯飞机公司(HAC)的第一次完整交付是在1997年4月。这项工作于1997年6月结束。

    来源和资源


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    http://www.乐动登陆www.tuuruguay.com/man/dod-101/sys/ship/weaps/anuys-2.htm.
    维护罗伯特谢尔曼
    最初由约翰·派克创作
    更新于1998年12月12日星期六上午7:17:49
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