IMA简介
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简介
IMA(Integrated Modular Avionics,综合模块化航电系统)是实时航空计算机网络系统。该网络由多个计算模块组成，能够支持不同重要性的多种应用。
与传统的联合体系结构相反，IMA概念提出了一种集成的体系结构，其应用程序软件可在一组通用硬件模块之间进行移植。IMA体系结构对底层操作系统提出了多项要求。
历史
IMA概念起源于第四代喷气式战斗机的航空电子设计。自20世纪90年代初以来，该概念已在F-22、F-35或达索阵风等战斗机中使用。当时标准化工作正在进行（参见ASAAC或STANAG 4626)，但尚未发布最终文件。
架构
IMA模块化简化了航空电子设备软件的开发过程：
- 由于模块网络的结构是统一的，因此必须使用一个通用API来访问硬件和网络资源，从而简化了硬件和软件集成。
- IMA概念还允许应用程序开发人员专注于应用程序层，降低较低级软件层的故障风险。
- 由于模块通常共享其硬件和较低级别的软件架构的大部分，因此与以前的特定架构相比，模块的维护更容易。
- 如果在操作过程中检测到支持应用程序的主模块出现故障，可以在备用模块上重新配置应用程序，从而提高航空电子功能的整体可用性。
模块之间的通信可以使用内部高速计算机总线，也可以共享外部网络，例如ARINC 429或ARINC 664（第7部分）。
因为有不同关键性的应用程序共享硬件和软件资源，如CPU、网络调度、内存、输入和输出，系统变得复杂了，所以需要新的设计和验证方法。通常采用分区来帮助隔离混合关键性应用程序，从而简化验证过程。
ARINC 650和ARINC 651提供了IMA体系结构中使用的通用硬件和软件标准。但是，涉及IMA网络的API的部分已经标准化，例如：
- ARINC 653，用于将软件航空电子设备分区约束条件传递给底层实时操作系统（RTOS）和相关API
认证注意事项
RTCA DO-178C和RTCA DO-254构成了当今飞行认证的基础，而DO-297则为集成模块化航空电子系统提供了具体指导。ARINC 653通过提供一个框架，使得整个集成模块化航空电子系统的每个软件构建块（称为分区）能够由其供应商独立测试、验证和合格（在一定范围内）。
美国联邦航空管理局CAST-32A立场文件提供了多核系统认证的信息（非官方指南），但没有专门讨论多核系统的IMA。VanderLeest和Matthews的研究论文探讨了多核系统中IMA原则的实施
IMA架构示例
使用IMA架构的航空系统：
- 空客A220/A350/A380/A440M
- 波音777/777X/787
