【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体上涉及一种用于具有电子或光电子总线系统(例如can总线系统)的飞行器的分布式系统，并且涉及一种具有这种分布式系统的飞行器。这种分布式系统的一个突出示例是飞行控制系统。特别感兴趣的飞行器是具有沿着前翼或鸭翼分布以及沿着后翼或主翼分布的多个升力/推力单元的鸭式飞行器。优选地，这些升力/推力单元是电力驱动的。然而，本专利技术也可以应用于完全不同类型的飞行器。本专利技术还涉及一种总线节点，其被配置为集成在这种分布式系统(可能地飞行控制系统)中，一种用于配置这种总线节点的方法和一种用于将飞行器设备安装在飞行器的相应位置(例如在飞行器的机翼处或机翼中或在飞行器的机身处或机身中)处并将飞行器设备集成到飞行器的分布式系统或飞行控制系统中的方法。
技术介绍
1、飞行器通常可以分为固定翼和旋转翼两类。固定翼飞行器通常包括多个飞行控制表面，当可控制地定位时，这些飞行控制表面引导飞行器从一个目的地到另一个目的地的运动。飞行器中包括的飞行控制表面的数量和类型可以变化。主飞行控制表面通常是用于控制飞行器相对于俯仰、偏航和滚转轴运动的表面。副飞行控制表面通常是用于影响飞行器的升力或阻力(或两者)的表面。典型的主飞行控制表面包括升降舵、副翼和方向舵，并且典型的副飞行控制表面包括多个襟翼、缝翼、减速板和扰流板。
2、旋转翼飞行器，诸如直升机，通常不具有与产生升力的翼型分离的飞行控制表面，但是构成旋转翼的翼型具有对俯仰和滚转的循环控制，以及对升力的集体控制。
3、此外，已知具有基于推进发动机的竖直起飞和着陆能力的飞行器，该推进
4、本申请人lilium eaircraft gmbh根据公开us 2016/0023754 a1和us 2016/0311522 a1以及相同专利族的其他出版物，提出了具有竖直起飞和着陆能力并且具有电驱动的导管螺旋桨作为推进发动机的这种类型的飞行器。同时，本申请人开发了一种被称为lilium喷气式飞机的飞行器，该飞行器是鸭式飞行器，并且具有多个左前发动机、多个右前发动机、多个左后发动机和多个右后发动机，其形式为电动操作的导管螺旋桨，其被安装到鸭式飞行器的左前鸭翼和右前鸭翼以及左后鸭翼和右后鸭翼或主翼的相应襟翼上。这架lilium喷气式飞机于2019年10月1日进行了首次试飞。
5、对于任何这种类型的飞行器和任何其他类型的飞行器，对技术故障的复原力是最重要的方面之一。飞行控制系统是一个关键系统，必须提供冗余，同时考虑到必须满足的监管要求。本申请人提出了一种具有冗余can总线系统的容错飞行控制系统，以实现对技术故障的非常高的复原力，如ep 3 998 200 a1中所公开的。该出版物的完整公开内容通过引用被包括在本公开内容中。
6、飞行器通常具有相同设备或类型的多个单元(例如，在ep 3 998 200 a1中公开的canard型飞行器的情况下，三十六个推进单元或升力/推力单元，每个单元具有相同的零件编号)。为了适当地集成到飞行器的飞行控制系统中，这些单元中的每一个(更准确地，这些单元的每个中的相应总线节点(或设备总线节点))需要单独的配置，这取决于相应单元安置的位置，或者取决于相应单元将执行的一个或多个功能。可以这样说：每个单元都必须知道它被安置在飞行器的哪个地方或哪个位置，或者/以及它将会执行哪个或哪些功能。出于几个不同的原因，可能需要该信息或其他替代的单独配置信息，例如，以用于配置每个单元的总线节点正在控制的相应致动器的类型或位置，以用于在与其他单元通信时配置其身份，以用于配置其正在读取的传感器的类型或位置等。
7、例如，在推进单元的情况下，每个单元的这种单独配置可以使相应单元“知道”其被安置在机翼或鸭翼中的位置，使得相应单元能够适当地响应飞行控制计算机系统经由总线系统发送的与该位置相关的命令。例如，飞行控制系统可以向飞行器的左单元和右单元发出不同的命令以生成滚转力矩。
8、有许多传统方法原则上工作良好，但是有缺点。例如，每个单元在安置之前被预编程(例如通过维护活动)有位置或功能或其他单独的配置参数作为参数数据项。根据另一种传统方法，每个单元设置有外部设备，其保存配置参数，如该单元被安置的位置。这种外部设备被称为所谓的“个性模块”。另一个众所周知的常规选择是制造具有一些电触点(如引脚或跳线)的单元，通过将这些引脚中的一些连接到例如地，这些电触点可以被用于定义其位置或/和至少其他单独的配置参数。这可以在单元内部进行，也可以通过改变连接到单元的线束(harness)进行。后者是实践中使用的最常见的解决方案。
9、通过预编程或内部配置引脚(跳线)配置单元的解决方案不会增加重量，但从维护和组装程序的角度来看是不方便的。三十六个推进单元中的每一个都必须在安装前(例如在生产线上)通过设置配置引脚进行预编程或个性化。这增加了维护和组装时间，从而增加了成本。
10、通过外部设备的解决方案增加了每个单元的尺寸和重量，并增加了故障模式，因为与外部设备的连接可能会失败。
11、使用设置在线束上的配置引脚的解决方案在极其有限的空间内增加了推进单元和机翼之间的连接器的尺寸。具有增加的尺寸的连接器也将具有增加的重量。相同类型的其他类型的单元也会产生类似的缺点。
12、飞行器通常也可以具有相同设备或类型的多个单元，在其他技术背景下也是如此。例如，某些飞行器的配电系统可以使用相同设备或类型的多个或甚至许多这样的单元。除了推进单元或升力/推力单元之外的另一种单元可以是分别与飞行器的多个电池中的一个特定电池或多个电池组中的一个特定电池组相关联的电池管理模块，或者可以是电源开关或电源电路保护设备，诸如所谓的固态电源控制器(sspc)，推进单元或升力/推力单元通过其接收它们的电操作功率。
13、在这方面，参考标题为“electrical fault isolation in a powerdistribution network of an aircraft”并且公开为ep 3 998 687 a1的欧洲专利申请21174719.9，以及标题为“time variable electrical load sharing in a powerdistribution network of an aircraft”并且公开为3 998 201 a1的欧洲专利申请21174722.5的公开内容。
14、另一种类型的这些单元可以由飞行器的专用控制器或专用控制器子系统控制，即不一定由飞行器的飞行控制计算机系统控制。可以借助于can总线系统或另一种总线系统将另一种类型的这些单元与专用控制器或专用控制器子系统连接(或者可替选地，与飞行控制计算机系统连接，如果需要的话)。原则上，必须执行相同或类本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于飞行器的分布式系统，包括具有至少一个控制器总线节点(FCC1，FCC2，FCC3；FCC 1，FCC 2)的控制器子系统，所述控制器总线节点经由电子或光电子总线系统(22；CAN A，CAN B)与多个设备总线节点(1.1，1.2，…4.12；PU 1，…PU 6；100；PU101，…PU405)连接，所述多个设备总线节点被关联到或属于所述分布式系统的通用类型的飞行器设备；
2.根据权利要求1所述的分布式系统，其中，所述控制器设备被配置为基于在所述总线分配数据中反映的所述电子或光电子总线系统(22；CAN A、CAN B)的总线到所述设备总线节点的预定义分配，来导出相应设备总线节点在所述分布式系统中的配置。
3.根据权利要求1或2所述的分布式系统，其中，所述控制器设备被配置为确定至少一个补充区别特征，其与在所述飞行器的特定安置位置处关联到所述相应设备总线节点的所述飞行器设备的安置相关，其中，所述补充区别特征在被安置在所述飞行器的相应特定安置位置处的所述飞行器设备的至少两个子集之间变化。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的分布式系
5.根据权利要求3或4所述的分布式系统，其中，所述控制器设备被配置为基于所述电子或光电子总线系统(22；CAN A、CAN B)的总线到所述设备总线节点的预定义分配以及在所述总线分配数据中反映的所述补充区别特征，来导出相应设备总线节点在所述分布式系统中的配置。
6.根据权利要求1或2所述的分布式系统，其中，所述电子或光电子总线系统(22；CANA、CAN B)的总线以在所述设备总线节点之间不同的唯一方式被分配给所述设备总线节点。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的分布式系统，其中，所述设备总线节点(1.1，1.2，…4.12；PU 1，…PU 6；100；PU101，…PU405)被配置为基于存储在所述设备总线节点的存储器中的预配置数据来执行自配置程序，其中，所述自配置程序涉及执行以下操作：
8.根据权利要求7所述的分布式系统，其中，所述自配置原始数据包括总线分配数据，其标识与所述相应通信端口连接的所述电子或光电子总线系统的特定相关联总线，其中，所述自配置程序还涉及：基于为所述至少两个通信端口获得的所述总线分配数据和所述预配置数据的所述关联数据来确定相应的单独配置数据的至少一部分。
9.根据权利要求8所述的分布式系统，其中，所述设备总线节点(1.1，1.2，…4.12；PU1，…PU 6；100；PU101，…PU405)被配置为在已经执行了所述自配置程序之后，将所述相应的单独配置数据的至少一部分存储在所述相应设备总线节点的存储器(112)中，使得与相应设备总线节点相关联的单独配置数据能用于所述设备总线节点的进一步操作。
10.一种设备总线节点(1.1；1.2；…4.12；PU 1；…PU 6；100；PU101；…PU405)，其具有多个通信端口(102，104)，所述多个通信端口用于与属于飞行器的分布式系统的电子或光电子总线系统的多个独立总线的相关联总线组的相应总线连接，其中，所述设备总线节点被配置为经由其通信端口和与之连接的所述总线接收来自所述分布式系统的至少一个控制器总线节点(FCC1，FCC2，FCC3；FCC 1、FCC 2)的总线消息，并且其中，所述设备总线节点的控制器设备被配置为：在所述通信端口中的每一个与所述相关联总线组的相应不同总线连接之后执行自配置程序，以用于在所述分布式系统中完全操作，其中，所述自配置程序基于在所述通信端口处接收的总线消息中包括的总线标识信息和预定义的总线分配数据来确定所述设备总线节点在所述分布式系统中的配置。
11.根据权利要求10所述的设备总线节点，其中，所述控制器设备被配置为基于所述电子或光电子总线系统(22；CAN A，CAN B)的总线到所述设备总线节点的分配来导出所述设备总线节点在所述分布式系统中的配置，所述分配被反映在所述总线分配数据中，并且由所述设备总线节点基于所述总线标识信息来确定。
12.根据权利要求10或11所述的设备总线节点，其中，所述控制器设备被配置为确定至少一个补充区别特征，其与在所述飞行器的特定安置位置处关联到所述相应设备总线节点的所述飞行器设备的安置相关，其中，所述补...
【技术特征摘要】
1.一种用于飞行器的分布式系统，包括具有至少一个控制器总线节点(fcc1，fcc2，fcc3；fcc 1，fcc 2)的控制器子系统，所述控制器总线节点经由电子或光电子总线系统(22；can a，can b)与多个设备总线节点(1.1，1.2，…4.12；pu 1，…pu 6；100；pu101，…pu405)连接，所述多个设备总线节点被关联到或属于所述分布式系统的通用类型的飞行器设备；
2.根据权利要求1所述的分布式系统，其中，所述控制器设备被配置为基于在所述总线分配数据中反映的所述电子或光电子总线系统(22；can a、can b)的总线到所述设备总线节点的预定义分配，来导出相应设备总线节点在所述分布式系统中的配置。
3.根据权利要求1或2所述的分布式系统，其中，所述控制器设备被配置为确定至少一个补充区别特征，其与在所述飞行器的特定安置位置处关联到所述相应设备总线节点的所述飞行器设备的安置相关，其中，所述补充区别特征在被安置在所述飞行器的相应特定安置位置处的所述飞行器设备的至少两个子集之间变化。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的分布式系统，其中，所述控制器设备被配置为：识别在所述飞行器的特定安置位置处的线束和相应设备总线节点的连接部分或与所述相应设备总线节点相关联并被安置在该特定安置位置处的所述飞行器设备的连接部分之间的配置接触，其中，所述配置接触在被安置在所述飞行器的相应特定安置位置处的所述飞行器设备的至少两个子集之间变化，以用作补充区别特征。
5.根据权利要求3或4所述的分布式系统，其中，所述控制器设备被配置为基于所述电子或光电子总线系统(22；can a、can b)的总线到所述设备总线节点的预定义分配以及在所述总线分配数据中反映的所述补充区别特征，来导出相应设备总线节点在所述分布式系统中的配置。
6.根据权利要求1或2所述的分布式系统，其中，所述电子或光电子总线系统(22；cana、can b)的总线以在所述设备总线节点之间不同的唯一方式被分配给所述设备总线节点。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的分布式系统，其中，所述设备总线节点(1.1，1.2，…4.12；pu 1，…pu 6；100；pu101，…pu405)被配置为基于存储在所述设备总线节点的存储器中的预配置数据来执行自配置程序，其中，所述自配置程序涉及执行以下操作：
8.根据权利要求7所述的分布式系统，其中，所述自配置原始数据包括总线分配数据，其标识与所述相应通信端口连接的所述电子或光电子总线系统的特定相关联总线，其中，所述自配置程序还涉及：基于为所述至少两个通信端口获得的所述总线分配数据和所述预配置数据的所述关联数据来确定相应的单独配置数据的至少一部分。
9.根据权利要求8所述的分布式系统，其中，所述设备总线节点(1.1，1.2，…4.12；pu1，…pu 6；100；pu101，…pu405)被配置为在已经执行了所述自配置程序之后，将所述相应的单独配置数据的至少一部分存储在所述相应设备总线节点的存储器(112)中，使得与相应设备总线节点相关联的单独配置数据能用于所述设备总线节点的进一步操作。
10.一种设备总线节点(1.1；1.2；…4.12；pu 1；…pu 6；100；pu101；…pu405)，其具有多个通信端口(102，104)，所述多个通信端口用于与属于飞行器的分布式系统的...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗德里戈·里齐·斯塔尔，加布里埃尔·里巴斯，佩德罗·亨里克·席尔瓦·米兰达，墨特·科莱里，
申请(专利权)人：百合有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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