用于飛行器的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于飛行器的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)、具有這樣的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)以及具有數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]使用飛行器中的傳感器和致動器來檢測物理測量變量并且控制功能元件的功能或系統(tǒng)。基于檢測的測量變量，可以得出關(guān)于以下的結(jié)論:飛行器系統(tǒng)部件的狀態(tài)或飛行器的內(nèi)部或外部以及環(huán)境的狀態(tài)。借助于對應的電氣線路將這些傳感器連接至電源和識別器。鑒于飛行器結(jié)構(gòu)中的重量限制連同用于傳感器網(wǎng)絡(luò)的必要電氣布線的復雜性，僅可以非常少量地并且只在必要的地方使用傳感器。
[0003]在飛行器中，通常分析部件、系統(tǒng)和功能的故障抵抗力。故障抵抗力分析意指對相鄰元件上或更高等級系統(tǒng)上的一個元件的故障的效應或影響進行分析，以及對關(guān)鍵性的規(guī)豐旲進彳丁評估。
[0004]DE 10 2009 009 189 Al描述了用于飛行器的傳感器和傳感器網(wǎng)絡(luò)。傳感器被配置用于將數(shù)據(jù)無線傳輸至傳感器網(wǎng)絡(luò)。
[0005]DE 10 2011 114 957 Al描述了用于控制飛行器中的氧氣系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]減少飛行器中數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的故障概率可以被看作是本發(fā)明的目的。
[0007]通過獨立權(quán)利要求來解決本目的。在以下描述中在從屬權(quán)利要求中描述了進一步的實施方式。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的方面，提供了一種用于飛行器的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。該數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)包括第一分支，其用于建立至第一組終端裝置的無線數(shù)據(jù)連接；主控制單元，其連接至第一分支；以及備用控制單元，其連接至第一分支。主控制單元被配置用于經(jīng)由第一分支向第一組終端裝置以及從第一組終端裝置進行數(shù)據(jù)傳輸。在主控制單元故障的情況下，備用控制單元被配置用于檢測主控制單元的操作狀態(tài)，并且用于從主控制單元接管以經(jīng)由第一分支向第一組終端裝置以及從第一組終端裝置進行的數(shù)據(jù)傳輸。
[0009]具體地，第一分支可以是從主控制單元至一個或多個連接裝置的有線連接，第一分支適用于與終端裝置建立無線連接。終端裝置可以是飛行器中的致動器和/或傳感器，終端裝置被配置用于向中央控制單元(即主控制單元)發(fā)送數(shù)據(jù)或者接收來自中央控制單元的數(shù)據(jù)。傳感器例如可以是溫度傳感器，其用于檢測客艙中的溫度或者布置在飛行器中的部件的溫度。其它的傳感器可以是檢測例如像(打開的/關(guān)閉的)門或副翼之類的飛行器部件的狀態(tài)信息的傳感器。致動器可以是氧氣面罩的釋放機械裝置、窗口遮光元件(其機械地移動遮蓋元件來遮蓋客艙的窗)或照明元件。
[0010]主控制單元接收來自傳感器的數(shù)據(jù)并對其進行評估。此外，例如基于評估的傳感器數(shù)據(jù)，主控制單元將命令發(fā)送至致動器，例如至位于飛行器的客艙中的空氣調(diào)節(jié)器或通風單元。
[0011]無線網(wǎng)絡(luò)提供了關(guān)于終端裝置的定位的靈活性。在無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中，可以重新定位終端裝置，而無需費錢并耗時地將有線連接放置到重新定位的傳感器的新位置。已經(jīng)認識到:在這樣的配置中，如果設(shè)置了備用控制單元，則數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的故障抵抗力可能增加，或者數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的故障概率可能減少，其中備用控制單元監(jiān)控或檢查主控制單元的操作狀態(tài)并且在主控制單元故障的情況下接管主控制單元在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中的功能。
[0012]主控制單元可以是無線控制單元，其被配置用于管理數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，并且將數(shù)據(jù)傳輸至終端裝置和對來自終端裝置的數(shù)據(jù)進行傳輸以及/或者在終端裝置之間進行數(shù)據(jù)傳輸。在主控制單元故障的情況下，備用控制單元被配置成取代主控制單元的地位，使得數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)如同主控制單元仍然可用那樣來執(zhí)行其任務(wù)。換言之，備用控制單元模仿主控制單元，其中，備用控制單元被配置用于監(jiān)控或者觀察主控制單元是否可用并且是否正確地執(zhí)行其任務(wù)。主控制單元可以被配置用于將頻繁的所謂心跳的信號發(fā)送至備用控制單元，以便指示主控制單元恰當?shù)貓?zhí)行其任務(wù)。
[0013]由于備用控制單元組成數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的備選位置或備選配置，所以這樣的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)具有減少的故障概率。
[0014]主控制單元和備用控制單元兩者都可以被布置在相同的殼體中，或者它們可以彼此間隔開。在飛行器中，主控制單元和備用控制單元例如可以被定位在飛行器的不同部位或地方。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，主控制單元被配置用于將電能提供至第一分支。
[0016]如上所述，第一分支可以包括至少一個連接單元，其被配置用于建立與終端裝置的無線連接。第一分支尤其是連接單元可能需要電能用于其操作。經(jīng)由第一分支通過主控制單元可以提供各自的電能?？梢越?jīng)由相同的電線或者經(jīng)由第一分支中單獨的電線而不是控制信號和命令將電能提供至連接單元。
[0017]替代地，可以通過單獨的電源將電能提供至第一分支。
[0018]在本實施方式中，在主控制單元故障的情況下，備用控制單元可以被配置用于從主控制單元接管以將電能提供至第一分支。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的進一步實施方式，如上并且在下文中所述的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)包括第一組連接單元，其包括至少一個連接單元，至少一個連接單元連接至第一分支，并且被配置用于建立從第一組終端裝置至終端裝置中的至少一個的無線數(shù)據(jù)連接。
[0020]第一組連接單元可以包括一個或更多個連接單元，例如所謂的數(shù)據(jù)集中器或無線數(shù)據(jù)集中器，所述數(shù)據(jù)集中器或無線數(shù)據(jù)集中器包括:被形成為無線接口的第一接口，其用于建立與一個或更多個終端裝置的連接；以及被形成為有線接口的第二接口，其形成作為用于連接至第一分支的接線接口。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的進一步實施方式，如上并且在下文中所述的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)進一步包括:第二分支，用于建立至第二組終端裝置的無線數(shù)據(jù)連接。主控制單元連接至第二分支，并且被配置用于經(jīng)由第二分支向第二組終端裝置以及從第二組終端裝置進行數(shù)據(jù)傳輸。備用控制單元被配置成:在主控制單元故障的情況下，從主控制單元接管向第二組終端裝置以及從第二組終端裝置進行的數(shù)據(jù)傳輸。
[0022]因為第二組終端裝置連接至主控制單元時(并且在當主控制單元故障時，在備用控制單元接管來自主控制單元的操作的情況下，連接至備用控制單元)，所以數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的本實施方式進一步減少了故障概率。因此，可以緩沖第一分支的故障的影響(例如“電線的損耗”)。仍然存在至第二組終端裝置的可用連接?？梢酝ㄟ^關(guān)鍵性分類來使第一組終端裝置和第二組終端裝置分開。換言之，第一關(guān)鍵性等級的終端裝置可以連接至第一組連接單元，而第二關(guān)鍵性等級的終端裝置可以連接至第二組連接單元。備用控制單元被配置成接管對第二分支和互連的連接單元以及與第一分支的終端裝置類似的終端裝置的管理。因此，在以上給出的關(guān)于第一分支的相應說明類似地適用于第二分支。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施方式，主控制單元被配置用于將電能供應給第二分支，其中，在主控制單元故障的情況下，備用控制單元被配置用于從主控制單元接管將電能供應至第二分支。
[0024]這也同以上說明的第一分支相類似。主控制單元被配置用于管理第一分支和第二分支，從而提供電線(第一分支和第二分支的電線)的冗余，以使得可以經(jīng)受第一分支或第二分支的故障。備用控制單元被配置為用于主控制單元的冗余系統(tǒng)，并且被配置成類似于主控制單元。因此，在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的兩個層次等級上提供冗余:借助于第一分支和第二分支的電線的冗余以及通過提供主控制單元和備用控制單元的控制單元的冗余。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的進一步實施方式，主控制單元被配置成:在第二分支故障的情況下，經(jīng)由第一分支向第二組終端裝置以及從第二組終端裝置進行數(shù)據(jù)傳輸。
[0026]因此，第二組終端裝置的終端裝置經(jīng)由第一分支(即經(jīng)由第一組連接單元)接收并傳輸數(shù)據(jù)。這可能需要定位第一組連接單元，使得所有的終端裝置處于一個范圍內(nèi)，尤其是在第一組連接單元的連接單元的無線接口的無線電范圍之內(nèi)。
[0027]本實施方式可以進一步向數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)添加冗余，因為在第二分支故障或第二組連接單元連接至第二分支失敗的情況下，飛行器中的全部終端裝置都能夠向主控制單元(和/或向備用控制單元，在備用控制單元接管在數(shù)據(jù)通信中的主控制單元的功能的情況下)發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的進一步實施方式，主控制單元被配置成:在第一分支故障的情況下，經(jīng)由第二分支向第一組終端裝置以及從第一組終端裝置進行數(shù)據(jù)傳輸。
[0029]本實施方式是對先前實施方式的補充。因此，示出了全部的終端裝置經(jīng)由第一分支和第一組連接單元或經(jīng)由第二分支和第二組連接單元都可訪問主控制單元和備用控制單元。
[0030]具體地，如上并且在下文中所述的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)可以提供減少的故障概率，并且可