船舶案例 | 強(qiáng)擴(kuò)展嵌入式控制器E7QS-Q170在船舶固態(tài)導(dǎo)航雷達(dá)中的應(yīng)用
項目背景
隨著全球航運(yùn)智能化進(jìn)程加速，船舶導(dǎo)航雷達(dá)正從傳統(tǒng)脈沖雷達(dá)向全固態(tài)、多功能、高可靠方向快速演進(jìn)。新型固態(tài)導(dǎo)航雷達(dá)需全天候遠(yuǎn)距離探測目標(biāo)，融合海圖、AIS等多源信息，支撐智能避碰與雷達(dá)健康管理，對核心控制硬件的算力、擴(kuò)展能力及惡劣環(huán)境適應(yīng)性提出了嚴(yán)苛要求。針對這些需求，阿普奇與某知名船舶電子企業(yè)深度合作，依托Intel? 6~9代桌面級處理器平臺，推出基于強(qiáng)擴(kuò)展嵌入式控制器E7QS-Q170的船舶固態(tài)導(dǎo)航雷達(dá)解決方案，精準(zhǔn)應(yīng)對嚴(yán)酷海洋環(huán)境下的三大關(guān)鍵挑戰(zhàn)。
- 船舶雷達(dá)長期暴露于高濕、鹽霧、劇烈振動及持續(xù)顛簸的海洋環(huán)境中，普通工控硬件易出現(xiàn)腐蝕、接觸不良、硬盤損壞甚至系統(tǒng)崩潰。客戶要求控制核心必須能在持續(xù)振動、寬溫變化及不穩(wěn)定的船舶電力下實(shí)現(xiàn)7×24小時無間斷穩(wěn)定運(yùn)行，并具備快速自我恢復(fù)能力。
- 新一代雷達(dá)系統(tǒng)需同時接入GPS、AIS、羅經(jīng)、聲光報警器、雷達(dá)天線控制單元等多種傳感器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對外部總線接口、串口類型及數(shù)量提出了非常多元化的要求。客戶原有控制器接口單一，難以在兼顧信號隔離的同時集成全部功能模塊，嚴(yán)重制約整機(jī)功能升級。
- 船艙控制柜空間有限，傳統(tǒng)工控機(jī)體積大、安裝方式單一，難以緊湊部署。同時，設(shè)備一旦安裝完畢，后續(xù)拆卸維護(hù)極為不便。客戶希望控制器既緊湊小巧，又能支持靈活的安裝方式，便于日常檢修與快速更換。
- 工業(yè)級加固設(shè)計：?核心電路進(jìn)行防潮、防鹽霧三防處理，抗振動達(dá)3Grms、抗沖擊達(dá)30G，從物理層面抵御海洋環(huán)境侵蝕。
- 寬壓隔離供電： 支持18~36V直流寬壓輸入，并采取隔離濾波設(shè)計，有效抑制船舶電網(wǎng)波動與浪涌，保障系統(tǒng)供電穩(wěn)定。
- 智能運(yùn)維門童系統(tǒng)： 內(nèi)置阿普奇硬件門童系統(tǒng)及軟件感知小助手，實(shí)時監(jiān)控CPU、內(nèi)存、硬盤及系統(tǒng)進(jìn)程。一旦出現(xiàn)異常卡死、硬盤故障或系統(tǒng)崩潰，可自感知并自動重啟、主動恢復(fù)系統(tǒng)，無需人員親赴現(xiàn)場處理，大幅降低停機(jī)風(fēng)險。
- 多路原生串口：4個DB9串口，2路支持RS232/422/485全協(xié)議切換，靈活適配不同傳感器。
- 極致模塊擴(kuò)展：通過MXM擴(kuò)展插槽可選配多路光電隔離串口、獨(dú)立網(wǎng)口或GPIO，確保長距離信號完整性；通過PCIe與Mini PCIe插槽可擴(kuò)展4G/5G/WiFi模塊，實(shí)現(xiàn)岸船數(shù)據(jù)鏈路。
- 多顯示與存儲擴(kuò)展：VGA+DVI-D+DP+內(nèi)部LVDS/eDP四路顯示，支持獨(dú)立海圖與雷達(dá)界面多屏聯(lián)動；免工具快速更換2.5英寸硬盤倉與M.2 NVMe插槽，滿足海量航跡數(shù)據(jù)本地存儲需求。
- 緊湊機(jī)身：整機(jī)尺寸僅268×194.2×159.5mm，結(jié)構(gòu)高度集成，可輕松嵌入各類控制柜。
- 多姿態(tài)安裝： 支持VESA、壁掛、桌面三種安裝方式，滿足不同船型、不同艙位的空間約束。
- 獨(dú)立散熱與免工具維護(hù)： CPU與機(jī)箱獨(dú)立散熱設(shè)計，適應(yīng)密閉柜內(nèi)高溫環(huán)境；硬盤、門蓋等關(guān)鍵部件均采用免工具或快捷拆卸設(shè)計，縮短現(xiàn)場維護(hù)耗時。
- 搭載Intel? 6~9代酷睿/奔騰/賽揚(yáng)桌面級處理器與Q170芯片組，最高支持64GB雙通道DDR4內(nèi)存，從容應(yīng)對雷達(dá)回波多幀緩存與實(shí)時分析。
- 存儲采用SATA3.0免工具硬盤倉，支持M.2 NVMe擴(kuò)展。
- 接口涵蓋2×千兆網(wǎng)口、6×USB 3.0、4×DB9串口（含RS232/422/485），顯示輸出配備四路接口，最高支持4K@60Hz。
- 整機(jī)支持9~36V寬壓供電，工作溫度-20~60℃，通過振動沖擊及電磁兼容性認(rèn)證，可選PCIe/PCI、MXM、aDoor等擴(kuò)展套件
