飞行器制造技术

本发明专利技术涉及一种飞行器，其具有至少一个部件并且具有至少一个用于操控部件的电子装置，其中电子装置具有至少一个接口，借助于所述接口提供用于操控部件的信号，其中电子装置具有由至少一个微控制器和至少一个FPGA核构成的组合，至少一个微控制器和至少一个FPGA核通过通信连接彼此连接，其中FPGA核能够配置为，使得根据FPGA核的配置能够处理不同的信号。

Aerocraft

The invention relates to an aircraft, which has at least one component and at least one electronic device for controlling the component, in which the electronic device has at least one interface by which signals for controlling the component are provided, in which the electronic device has at least one microcontroller and at least one FPGA core. In combination, at least one microcontroller and at least one FPGA core are connected to each other through a communication connection, in which the FPGA core can be configured so that different signals can be processed according to the configuration of the FPGA core.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】飞行器
本专利技术涉及一种飞行器，其具有至少一个部件并且具有至少一个用于操控部件的电子装置，其中电子装置具有至少一个接口，借助于所述接口提供用于操控部件的信号。
技术介绍
从现有技术中已知所谓的远程电子装置(REU)的应用，所述远程电子装置被改进用于特定应用，以便仅用于所属的电接口。在此不利的是，电接口仅与特定类型的传感器或模拟的接口兼容或仅能用于操控特定的驱动元件或其他部件。因此，根据现有技术，将同一电子装置用于不同应用仅是非常受限制的或是不可能的。
技术实现思路
因此，本专利技术基于的目的是，改进开头提出类型的飞行器，使得与现有技术中已知的电子装置相比，可更灵活地使用电子装置。所述目的通过具有权利要求1的特征的飞行器实现。据此提出，电子装置具有由至少一个微控制器和至少一个FPGA核构成的组合，所述组合通过通信连接彼此连接，其中FPGA核能够配置为，使得根据FPGA核的配置能够处理不同的信号。缩写FPGA表示现场可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray)。由于FPGA核可配置或具有可配置的接口的事实，电子装置的使用不固定于特定应用。更确切地说，组合的电子装置能够配置为用于操控部件，例如驱动元件，使得其功能性可匹配于要操控的部件和/或可匹配于信号，所述信号例如由传感器或其他接口提供给电子装置。因此，实现如下可能性：根据应用通用地配置电子装置的电接口，使得能够评估不同类型的传感器或模拟接口，和/或能够操控不同的驱动元件。因此，同一电子装置能够使用在不同应用中。优选地，电子装置用于飞行器的驱动元件的，例如执行机构的位置调节和操控，以及也用于电信号的数据集中，所述电信号从可配置的接口得到。优选地，电子装置可安装或集成在飞行器的要操控的部件周围，例如驱动元件上、飞行控制面上、起落架区域中，也可安装或集成在在飞行员的控制元件的周围环境中。在此要指出的是，术语“操控”应广泛地理解，并且除了控制部件以外也包含调节或监控部件。电子装置由于其针对不同应用情况的可配置性，例如针对操控和调节驱动元件或也针对电信号的数据集中的可配置性，能够灵活地配置，所述电信号用于操控和监控飞行器的部件。如开头所描述，电子装置包括至少一个由微控制器和一个或多个FPGA核构成的组合，所述FPGA核具有可配置的信号关联结构，其中这两个部件优选满足如下功能：在一个优选的设计方案中，FPGA核根据应用具有可配置的接口，用于针对电子装置的其他用途提供信号，和/或用于数据集中和将信息经由数据总线传输给其他飞行器计算机，例如传输给执行机构控制单元，传输给飞行控制计算机等。因此，优选地，电子装置在输出侧上与至少一个数据总线连接，或经由数据总线与飞行器的一个或多个计算机通信。在一个优选的设计方案中，FPGA核将积分信号提供用于在安全关键的系统中的使用。微控制器或微控制器核优选用于：利用由FPGA提供的接口信息来执行计算密集型的算法。在本专利技术的另一设计方案中，微控制器核建立对于安全关键的信号或装置专用的调节机制的完整性，并且自主地执行例如高升力系统的起落架或襟翼的驱动单元的选择的监控功能。在本专利技术的一个优选的设计方案中，微控制器核启动系统在接通时(powerup)所需的检查，以及采用对于维护必要的应用，例如故障数据存储器，或者还有装置状态经由数据总线的传输。在本专利技术的一个优选的设计方案中，电子装置包括用于可配置的信号关联的机构。也就是说，输送给FPGA核或微控制器核或这两个核的信号的数量能够经由简单的设置选项来配置和调整。在本专利技术的一个优选的设计方案中，组合的电子装置用于飞行器的驱动元件的位置调节和操控，以及也用于电信号借助于可配置的接口的数据集中。如上文所述，电子装置基于至少一个微控制器和至少一个FPGA核的组合，其中FPGA核主要用作I/O(输入输出处理器)或数据集中器并且可根据应用相应地配置。这意味着，能够根据应用优选通过在FPGA中在相同的电接口上加载应用IP核来操作不同的传感器或其他接口，即信号源。由这些接口或传感器提供的信号例如能够是模拟信号、LVDT、解析器或离散信号等。以这种方式传达到电子装置的信号或数据例如能够在外部的数字的数据总线上传输，或也能够在电子装置之内提供，用于位置调节和监控功能。在此，微控制器负责用于执行数学算法和监视功能。此外，根据本专利技术的电子装置优选能够满足针对关键信号的评估的在飞行中典型的安全要求，并且在数据总线上提供所述评估。数据总线能够与飞行器的一个或多个其他计算机连接，在所述计算机上执行借助于数据总线提供的信息的评估。微控制器核还能够相对于传输给FPGA核的信号执行独立的检查或还有比较。独立的检查和比较也能够相对于关于FPGA核的输入信号的冗余信号进行。输送给FPGA核和/或微控制器核的信号的数量能够如上文所述经由用于配置的简单的确定选项或经由相应的机构来进行配置和调整。其优点是，以小的空间需求进行实施并且能够在小的壳体处适用所述技术。本专利技术相对于现有技术的优点在于，根据应用灵活配置电子装置。也就是说，同一电子装置能够用于操控或调节驱动元件，以及用于电子信号的评估和数据集中，所述信号用于操控和监控飞行控制系统或飞行员的控制元件等。电子装置的输入和输出能够根据应用灵活地配置，由此得出电子装置的灵活的使用可能性。总的来说，通过将唯一的装置类型用于不同应用还得到在飞机上的重量节省和减少的布线耗费，以及得到简单维护的优点。由微控制器和FPGA构成的根据本专利技术的组合能够实现通用的使用。作为另外的优点，通过保证安全关键的信号的完整性，还得到用于安全关键的系统的应用。附图说明根据在附图中示出的实施例详细阐述本专利技术的其他细节和优点。附图示出：图1示出根据本专利技术的飞行器的电子装置的示意图；以及图2示出在另一实施方式中的根据本专利技术的飞行器的电装置的示意图。具体实施方式在图1中电子装置用附图标记100表示。附图标记10表示关键的和非关键的接口或传感器，其中在区域10a中设置有关键的和非关键的接口或传感器并且在区域10b中设置有非关键的接口或传感器或者提供其信号。如从附图中进一步得知的，根据10b的非关键的信号被传输给电源开关111的离散的输入/输出模块(In/Out)或传输给模拟的输入/输出模块(Input/Output)112。相应的情况适用于关键的和非关键的接口或传感器10a，其同样被传输给单元111和112，其中在这两个部件之间设置有可配置的信号关联装置60。因此，电子装置优选除微控制器30和一个或多个FPGA核20以外还具有用于可配置的信号关联装置60的机构。附图标记50表示模拟的和离散的输入，所述输入被输送给一个或多个微控制器30。FPGA20根据应用具有可配置的接口，所述接口用于提供信号，用于电子装置的其他应用，或用于数据集中和将信息经由数据总线110传输给其他飞机计算机，例如执行机构控制单元、飞行控制计算机。相应的通信在附图中用附图标记C表示。FPGA核20的另一目的是提供积分信号，用于在安全关键的系统中的应用。微控制器核30用于：利用由FPGA提供的接口信息执行计算密集型的算法。为了执行所述算法和功能，使用单元32。微控制器30的附图标记31表示监视器部分。微控制器30不仅用于基于由FPGA20经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞行器，其具有至少一个部件并且具有至少一个用于操控所述部件的电子装置，其中所述电子装置具有至少一个接口，借助于所述接口提供用于操控所述部件的信号，其特征在于，所述电子装置具有由至少一个微控制器和至少一个FPGA核构成的组合，至少一个微控制器和至少一个FPGA核通过通信连接彼此连接，其中所述FPGA核能够配置为，使得根据所述FPGA核的配置能够处理不同的信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.24 DE 102016002126.81.一种飞行器，其具有至少一个部件并且具有至少一个用于操控所述部件的电子装置，其中所述电子装置具有至少一个接口，借助于所述接口提供用于操控所述部件的信号，其特征在于，所述电子装置具有由至少一个微控制器和至少一个FPGA核构成的组合，至少一个微控制器和至少一个FPGA核通过通信连接彼此连接，其中所述FPGA核能够配置为，使得根据所述FPGA核的配置能够处理不同的信号。2.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述部件是所述飞行器的驱动元件。3.根据权利要求1或2所述的飞行器，其特征在于，所述FPGA核能够通过加载应用IP核来配置。4.根据上述权利要求中任一项所述的飞行器，其特征在于，施加给所述接口的信号是模拟信号、数字信号、LVDT、解析器或离散信号。5.根据上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖内·米尔扎雷克，弗兰克·克伦布格，
申请(专利权)人：利勃海尔航空航天林登贝格股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE