BR102020004852A2

BR102020004852A2 - Dispositivo e método de transmissão de dados

Info

Publication number: BR102020004852A2
Application number: BR102020004852-0A
Authority: BR
Inventors: Cornelius Fink; Konstantin Slipantschuk
Original assignee: Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh
Priority date: 2019-03-13
Filing date: 2020-03-11
Publication date: 2020-09-29
Also published as: FR3093831B1; CN111698016B; FR3093831A1; DE102019106410A1; CN111698016A

Abstract

a presente invenção refere-se a um dispositivo e a um método para transmissão de dados, que é adequado particularmente para comunicação entre componentes de um grupo de sistema projetado como redundante. os componentes dos grupos de sistema projetados como redundantes não estão conectados a linhas de conexão físicas separadas, como é habitual no estado da técnica, mas são providos de uma conexão física comum, que conecta todos os grupos de sistemas projetados como redundantes. a segurança de transmissão necessária em relação à integridade dos dados é alcançada por meio de uma codificação crc, na qual os pacotes de dados dispostos cronologicamente um após o outro recebem um valor de contador incremental, de modo que o código crc formado nessa base detecta de maneira confiável falhas estáticas ao longo do tempo.

Description

DISPOSITIVO E MÉTODO DE TRANSMISSÃO DE DADOS

[0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo e um método para transmissão de dados, em particular em um equipamento aéreo, tal como uma aeronave.

[0002] Nesta descrição, são divulgados um dispositivo e um método para a troca segura de informações entre computadores, preferivelmente, por meio de um barramento de dados digitais de uma aeronave. Diferentes computadores e barramentos de dados locais são normalmente usados para os sistemas necessários nas operações de vôo. Tais sistemas incluem, por exemplo, o sistema de controle de vôo, o sistema de trem de pouso, o sistema de acionamento ou o sistema de ar condicionado de uma aeronave.

[0003] Em uma concretização exemplificativa, as funções de controle e monitoramento relevantes para o sistema são executadas em unidades de processamento central, que são frequentemente alojadas na fuselagem de uma aeronave na chamada "Avionics Bay". Esses computadores centrais normalmente transmitem os sinais necessários para o controle com auxílio de barramentos de dados em unidades eletrônicas remotas. As unidades eletrônicas remotas, também chamadas de Remote Electronic Unit (REU), executam as funções de controle dos atuadores localmente (por exemplo, na asa de uma aeronave). Uma transmissão de dados incorretos, que são relevantes para o controle dos atuadores, pode levar a uma situação crítica de voo e, na pior das hipóteses, ao acidente da aeronave.

[0004] Por esse motivo, a geração segura das informações necessárias para regulação, controle e monitoramento, deve assegurar uma transmissão segura de dados entre os computadores centrais e as unidades eletrônicas remotas e o processamento seguro dos dados disponíveis até que os atuadores sejam ativados. Para esse fim, a invenção descreve um dispositivo e um método que reduz a complexidade dos equipamentos e o esforço de fiação no nível da aeronave.

[0005] O estado da técnica é uma transmissão fisicamente separada de sinais ou dados com o mesmo significado para cada grupo de sistema executado redundantemente, a fim de garantir a integridade. Isso também é realizado de tal maneira que não há falsificações uniformes e, portanto, interpretações incorretas não detectadas pelo receptor do respectivo grupo de sistema redundante.

[0006] Ao prever separadamente transmissões de dados físicos separados, a ocorrência de um erro pode, assim, ser reconhecida no receptor por um desvio do conteúdo. Um erro deve ser detectável de maneira confiável em muitos sistemas altamente críticos para a segurança, como em um sistema de aviação.

[0007] Um código CRC (Cyclic Redundancy Check) é geralmente introduzido para melhorar a detectabilidade de cada pacote de dados transmitido no nível do protocolo. Para poder atribuir os dados em termos de tempo, a pacotes de dados que pelo menos pertencem um ao outro e que são temporalmente consecutivos uns aos outros, são adicionados valores de contagem (também chamadas marcas temporais), que se alteram de acordo com sua sequência cronológica. Isso acontece no nível da aplicação, de modo que um comportamento deter-minístico também possa ser suportado em acordos com vários receptores.

[0008] Como um erro de dados não pode ser identificado com segurança usando um caminho simples de cálculo e transmissão, as mesmas informações são transmitidas no estado da técnica de pelo menos dois geradores de dados separados, barramentos de dados e receptores de dados, que diferem em hardware e software.

[0009] Como o versado na técnica sabe, a verificação de redundância cíclica não pode receber erros, por exemplo, se o polinômio de erro cunhado por erros puder ser dividido pelo polinómio gerador da verificação de redundância cíclica. Se o polinômio de erro não for igual a zero e for divisível pelo polinômio do gerador, o erro não será identificado pela verificação CRC

[00010] Para possibilitar a detecção de tais erros, há um esforço considerável tanto no hardware quanto no software do computador e na fiação da aeronave (aumento de peso de cabo através da instalação complexa dos cabos no avião, roteamento de sinal duplo, mais conectores).

[00011] O objetivo da invenção é reduzir o peso do cabo na aeronave e reduzir os gastos de hardware nos computadores, garantindo a integridade necessária dos sinais a serem transmitidos. Preferivelmente, isso deve ser feito usando uma rota de transmissão física entre os computadores que se comunicam.

[00012] Para economizar o peso do cabo, o que é particularmente vantajoso no caso de aeronaves, é desejável encontrar uma maneira de transmitir os dados por apenas uma conexão física, de modo que a integridade dos dados seja garantida e a falsificação possa ser detectada com segurança. As verificações de CRC incorporadas nos protocolos de transmissão de dados não são suficientes para uma detecção confiável, especialmente quando os requisitos de segurança funcional são muito altos.

[00013] As desvantagens listadas acima são superadas com um dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou um método de acordo com a reivindicação 12. Configurações vantajosas adicionais são descritas nas reivindicações dependentes.

[00014] De acordo com a reivindicação 1, é previsto um dispositivo para transmissão de dados, compreendendo: uma primeira unidade de computador com um primeiro módulo e um segundo módulo, uma segunda unidade de computador também com um primeiro módulo e um segundo módulo, uma primeira conexão de transmissão de dados entre o primeiro módulo e o segundo módulo da primeira unidade de computador, uma segunda conexão de transmissão de dados entre o primeiro módulo e o segundo módulo da segunda unidade de computador e uma terceira conexão de transmissão de dados entre o primeiro módulo da primeira unidade de computador e o primeiro módulo da segunda unidade de computador, em que o dispositivo é projetado para, transmitir uma primeira sequência temporal de pacotes de dados do primeiro módulo da primeira unidade de computador para o primeiro módulo da segunda unidade de computador e, adicionalmente, transmitir uma segunda sequência temporal de pacotes de dados do segundo módulo da primeira unidade de computador para o segundo módulo da segunda unidade de computador, o primeiro módulo da primeira unidade de computador é projetada para complementar cada um da pluralidade de pacotes de dados 301 da primeira sequência com um primeiro valor de contagem, que difere em um incremento de pacote de dados para pacote de dados, o segundo módulo da primeira unidade de computador é projetado para complementar cada um dos vários pacotes de dados da segunda sequência com um código CRC, que é baseado no respectivo pacote de dados e em um segundo valor de contagem anexado a ele, que difere em um incremento de pacote de dados para pacote de dados da segunda sequência temporal, o segundo módulo da primeira unidade de computador também é projetado para transmitir os pacotes de dados, cada um estendido pelo segundo valor de contagem e pelo código CRC, do segundo módulo da primeira unidade de computador através da primeira conexão de transmissão de dados para o primeiro módulo da primeira unidade de computador, o primeiro módulo da primeira unidade de computador é projetado para receber os pacotes de dados estendidos pelo primeiro valor de contagem e pelo código CRC a partir do segundo módulo, a fim de anexar respectivamente um pacote de dados dos pacotes de dados estendidos recebidos da segunda sequência a um pacote de dados estendido relacionado temporalmente da primeira sequência e transmitir os pacotes de dados combinados assim juntos no primeiro módulo através da terceira conexão de transmissão de dados, à segunda unidade de computador, o primeiro módulo da segunda unidade de computador é projetado para separar os pacotes de dados combinados nos respectivos pacotes de dados estendidos da primeira sequência e nos respectivos pacotes de dados estendidos da segunda sequência e transmitir nos pacotes de dados estendidos separados da segunda sequência através da segunda conexão de transmissão de dados ao segundo módulo da segunda unidade de computador e o primeiro módulo da segunda unidade de computador é projetado para executar uma verificação do código CRC de pacotes de dados estendidos que entram em seguida da segunda sequência.

[00015] Como pode ser visto, o dispositivo descrito é particularmente adequado para comunicação entre componentes de um grupo de sistema executado redundantemente. Os componentes dos grupos de sistemas executados redundantemente, neste caso, não estão conectados a linhas de conexão físicas separadas, como é habitual no estado da técnica, mas são providos de uma conexão física comum, ou seja, da terceira conexão de transmissão de dados, que conecta todos os grupos de sistemas executados redundantemente. A segurança de transmissão necessária em relação à integridade dos dados é alcançada pela codificação CRC, na qual os pacotes de dados dispostos um atrás do outro são providos de um valor de contagem incremental, de modo que o código CRC formado nessa base reconheça de forma confiável os erros estáticos ao longo do tempo.

[00016] Um código CRC complementado no aplicativo, conforme previsto de acordo com a invenção, pode melhorar significativamente a possibilidade de detecção de erros. Uma escolha inteligente e uma ordem suficientemente alta do polinômio do gerador permitem ajustar o grau de reconhecibilidade dos erros. O importante nesta nova transmissão de dados é a combinação dos mecanismos e a inclusão de um valor de contagem no cálculo da CRC. Desse modo, também são gerados CRCs divergentes, no caso de uma data constante ao longo do tempo (ou várias datas constantes), ou seja, no caso de marcas temporais idênticas. Uma verificação CRC múltipla no receptor dos dados que chegam um após o outro garante que um nível muito mais alto de segurança de reconhecimento seja gerado.

[00017] Um erro estático que acidentalmente leva a um resultado CRC correto seria mais provável de ser detectado na próxima data com um novo cálculo de CRC divergente devido ao valor alterado de contagem. No caso de um terceiro valor testado o efeito se intensifica adequadamente.

[00018] De acordo com um desenvolvimento opcional, é previsto que a primeira conexão de transmissão de dados, a segunda conexão de transmissão de dados e / ou a terceira conexão de transmissão de dados seja uma conexão física de transmissão de dados, em particular uma conexão de transmissão de dados com ou sem fio e / ou a terceira conexão de transmissão de dados seja implementada por apenas uma conexão física e não existe mais nenhuma conexão física de transmissão de dados entre a primeira unidade de computador e a segunda unidade de computador.

[00019] Portanto, descarta-se a possibilidade de que exista uma conexão de transmissão de dados adicional entre as duas unidades de computador, através da qual uma troca de dados pudesse ocorrer.

[00020] Além disso, a complementação de um código CRC, a adição de bits de teste a um pacote de dados a ser verificado pode ser baseada em uma verificação cíclica de redundância. O conceito de gerar um código CRC com seu polinômio gerador é conhecido pelo versado na técnica e, portanto, não será explicado aqui. A sequência de bits a ser fornecida com um código CRC é provida de bits de verificação que normalmente são anexados à sequência de bits. Esses bits de verificação representam o restante de uma divisão dos bits de verificação vistos como um polinômio (multiplicado pelo grau polinomial máximo do polinômio gerador).

[00021] De acordo com uma modificação opcional adicional da invenção, a primeira unidade de computador pode ser projetada para gerar a primeira sequência de pacotes de dados em seu primeiro módulo e / ou a primeira unidade de computador pode ser projetada para gerar a segunda sequência de pacotes de dados em seu segundo módulo. Os bits a serem transmitidos dos módulos da primeira unidade de computador, cuja tarefa é gerar e transmitir informações redundantes entre si, são gerados e transmitidos de acordo com o procedimento explicado.

[00022] Nesse caso, pode ser vantajoso que o primeiro módulo da primeira unidade de computador, o segundo módulo da primeira unidade de computador, o primeiro módulo da segunda unidade de computador e / ou o segundo módulo da segunda unidade de computador seja um computador independente, que compreende preferivelmente uma CPU e uma memória de trabalho. Ao separar estruturalmente as várias unidades de computador umas das outras, um erro de hardware não pode levar a uma falha total dos vários módulos. Muitas vezes, até mesmo a configuração estrutural dos módulos, mesmo se eles estiverem estruturalmente separados um do outro, é realizada de maneiras diferentes, a fim de excluir também quaisquer erros que possam surgir daí.

[00023] O primeiro módulo da primeira unidade de computador e o segundo módulo da primeira unidade de computador representam, preferivelmente, sistemas redundantes que preferivelmente transmitem as mesmas informações em seus pacotes de dados em sua operação de controle sem erros. Alternativamente ou adicionalmente, pode ser previsto que o primeiro módulo da segunda unidade de computador e o segundo módulo da segunda unidade de computador representem sistemas mutuamente redundantes que preferivelmente processam as mesmas informações em seus pacotes de dados em operação de controle sem erros.

[00024] O primeiro e o segundo módulo da primeira unidade de computador e também da segunda unidade de computador podem, portanto, executar funções redundantes. Dessa forma, o primeiro e o segundo módulo da primeira unidade de computador podem ser usados para transmitir uma e a mesma informação que deve ser recebida com segurança e sem adulteração na parte da segunda unidade de computador com o auxílio do primeiro e do segundo módulo.

[00025] De acordo com um desenvolvimento adicional da invenção, pode ser previsto que o primeiro módulo da primeira unidade de computador e o primeiro módulo da segunda unidade de computador formem um grupo de sistemas, o segundo módulo da primeira unidade de computador e o segundo módulo da segunda unidade de computador formem um grupo de sistemas e os dois grupos de sistemas representam grupos de sistema reduantes um para o outro e preferivelmente processam as mesmas informações nos pacotes de dados transmitidos em suas operações de controle sem erros.

[00026] No pacote de dados combinado, os pacotes de dados relacionados temporalmente a partir da primeira sequência temporal de pacotes de dados e da segunda sequência temporal de pacotes de dados são preferivelmente combinados, os quais carregam as mesmas informações na operação de controle sem erros. A primeira sequência geralmente se origina do primeiro módulo e a segunda sequência do segundo módulo da primeira unidade de computador.

[00027] De acordo com um desenvolvimento adicional da invenção, pode ser previsto que o primeiro módulo da primeira unidade de computador seja projetado para conferir ao pacote de dados combinado um código CRC, antes do envio ao primeiro módulo, que é baseado no pacote de dados combinado e o primeiro módulo da segunda unidade de computador é projetado para executar uma verificação do código CRC, que é baseado no pacote de dados combinado. Por conseguinte, existe um outro código CRC que agora é formado pelo primeiro módulo da primeira unidade de computador e é verificado pelo primeiro módulo da segunda unidade de computador.

[00028] Preferivelmente, o primeiro módulo da primeira unidade de computador também é projetado como o primeiro módulo da segunda unidade de computador e vice-versa, o segundo módulo da primeira unidade de computador também é projetado como o segundo módulo da segunda unidade de computador e vice-versa, de modo que a comunicação bidirecional entre a primeira unidade de computador e a segunda unidade de computador é possível ou pode ser feita da mesma maneira.

[00029] Pode ainda ser previsto que o primeiro módulo da primeira unidade de computador, o segundo módulo da primeira unidade de computador, o primeiro módulo da segunda unidade de computador e / ou o segundo módulo da segunda unidade de computador sejam implementados por um microcontrolador e / ou um FPGA, preferivelmente de maneira que um dos módulos de uma unidade de computador seja implementado por um microcontrolador e um outro dos módulos da mesma unidade de computador seja implementado por um FPGA.

[00030] A invenção também descreve um método para transmissão de dados com um dispositivo que compreende uma primeira unidade de computador com um primeiro módulo e com um segundo módulo, uma segunda unidade de computador também com um primeiro módulo e com um segundo módulo, uma primeira conexão de transmissão de dados entre o primeiro módulo e o segundo módulo compreende a primeira unidade de computador, uma segunda conexão de transmissão de dados entre o primeiro módulo e o segundo módulo da segunda unidade de computador e uma terceira conexão de transmissão de dados entre o primeiro módulo da primeira unidade de computador e o primeiro módulo da segunda unidade de computador, em que no método uma primeira sequência temporal de pacotes de dados é transmitida do primeiro módulo da primeira unidade de computador para o primeiro módulo da segunda unidade de computador e, adicionalmente, uma segunda sequência temporal de pacotes de dados é transmitida do segundo módulo da primeira unidade de computador para o segundo módulo da segunda unidade de computador, cada um dos vários pacotes de dados da primeira sequência é suplementado com um primeiro valor de contagem, que difere em um incremento de pacote de dados para pacote de dados, cada um dos vários pacotes de dados da segunda sequência é complementado com um código CRC, que é baseado no respectivo pacote de dados e em um segundo valor de contagem anexado a ele, que difere em um incremento de pacote de dados para pacote de dados da segunda sequência temporal, os pacotes de dados estendidos pelo segundo valor de contagem e pelo código CRC, são transmitidos do segundo módulo da primeira unidade de computador da primeira conexão de transmissão de dados para o primeiro módulo da primeira unidade de computador, os pacotes de dados respectivamente estendidos pelo primeiro valor de contagem e pelo código CRC são recebidos pelo segundo módulo, para anexar respectivamente um pacote de dados correspondente dos pacotes de dados estendidos recebidos da segunda sequência, a um pacote de dados estendido relacionados temporalmente da primeira sequência, e para transmitir os pacotes de dados combinados assim formados juntos no primeiro módulo via terceira conexão de transmissão de dados, à segunda unidade de computador, os pacotes de dados combinados nos respectivos pacotes de dados estendidos da primeira sequência e nos respectivos pacotes de dados estendidos da segunda sequência são separados e os pacotes de dados estendidos separados da segunda sequência são transmitidos ao segundo módulo da segunda unidade de computador através da segunda conexão de transmissão de dados, e é realizada uma verificação do código CRC dos pacotes de dados estendidos que chegam posteriormente da segunda sequência.

[00031] O método pode ser desenvolvido de uma maneira vantajosa, em que a terceira conexão de transmissão de dados é implementada por apenas uma conexão física e não existe mais nenhuma conexão física de transmissão de dados entre a primeira unidade de computador e a segunda unidade de computador.

[00032] A invenção refere-se ainda a um barramento de dados local em um equipamento aéreo, em particular em uma aeronave, em que o barramento de dados local compreende o dispositivo para transmissão de dados de acordo com uma das variantes do dispositivo listado acima ou emprega o método de acordo com uma das variantes acima.

[00033] Além disso, a presente invenção refere-se a um equipamento aéreo, em particular uma aeronave, em que para a comunicação entre um computador central e uma unidade eletrônica remota, por exemplo, para controlar o sistema de controle de vôo, o sistema de trem de pouso, o sistema de acionamento ou o sistema de ar condicionado, utiliza-se barramento de dados de acordo com uma das variantes acima do dispositivo ou o método.

[00034] Maiores detalhes, características e vantagens da invenção ficarão evidentes com base na descrição a seguir das figuras. onde:

[00035] A figura 1 mostra uma representação esquemática de um dispositivo para transmissão de dados de acordo com o estado da técnica,

[00036] A figura 2 é uma representação esquemática de um dispositivo para transmissão de dados de acordo com a invenção, e

[00037] A figura 3 é representação esquemática do pacote de dados combinado enviado pela conexão de transmissão de dados das várias unidades de computação.

[00038] A figura 1 mostra um dispositivo 100 para transmissão de dados de acordo com o estado da técnica, como é usado, por exemplo, em uma aeronave. Uma primeira unidade de computador 101 e uma unidade de computador 102 separada, entre as quais os dados devem ser transmitidos, podem ser observadas. Para garantir a integridade da transmissão de dados, o estado da técnica prevê transmissões fisicamente separadas de sinais ou dados com o mesmo significado. Isso garante que não ocorram falsificações uniformes e interpretações errôneas delas resultantes. No caso da unidade de computador receptora 102, por exemplo, a ocorrência de um erro pode ser identificada por um desvio nos conteúdos das informações transmitidas redundantemente.

[00039] Um primeiro módulo 121 e um segundo módulo 122 são previstos na unidade de computador emissora 101, a fim de criar as informações que age redundantemente entre si. Neste caso, cada módulo 121, 122 da primeira unidade de computador 101 está conectado a um módulo associado 131, 132 da segunda unidade de computador 102 através de sua própria conexão de transmissão de dados física 141, 142. A conexão lógica 151 entre o primeiro módulo 121 da primeira unidade de computador 101 e do primeiro módulo 131 da segunda unidade de computador 102 e a conexão lógica 152 entre o segundo módulo 122 da primeira unidade de computador 101 e o segundo módulo 132 da segunda unidade de computador 102 ocorre, neste caso, através de conexões fisicamente separadas uma da outra 141, 142. Em nenhum momento as conexões lógicas 151, 152 compartilham uma plataforma de transmissão física comum.

[00040] Para uma atribuição temporal dos dados transmitidos dos sistemas redundantes separados, estes podem ser providos respectivamente de valores de contagem (também marcas temporais). Isso também pode ser feito no nível do aplicativo ou no nível do protocolo. Dessa maneira, o comportamento determinístico também pode ser suportado em acordos com vários receptores.

[00041] Uma desvantagem da implementação de um sistema mostrado na figura 1 é o esforço considerável em termos de hardware e software, em particular o cabeamento duplicado, que requer um peso maior do cabo, uma instalação complexa adicional e um número muito alto de conectores.

[00042] A figura 2 mostra uma estrutura esquemática de um dispositivo 200 para transmissão de dados de acordo com a invenção, que reduz o peso do cabo e o número de conexões necessárias, mantendo a integridade necessária dos sinais a serem transmitidos.

[00043] A estrutura da primeira unidade de computador 201 e da segunda unidade de computador 202 é semelhante à da figura 1. A primeira unidade de computador 201 tem, assim, um primeiro módulo 221 e um segundo módulo 222. A segunda unidade de computador 202 também tem um primeiro módulo 231 e um segundo módulo 232.

[00044] Em contraste com estado da técnica , há uma conexão de transmissão de dados entre o primeiro módulo 221 da primeira unidade de computador 201 e o segundo módulo 222 da primeira unidade de computador 201. Uma conexão de transmissão de dados também é prevista entre o primeiro módulo 231 da segunda unidade de computador 202 e o segundo módulo 232 da segunda unidade de computador 202. Além disso, as duas unidades de computador 201, 202 são conectadas umas às outras por apenas uma única conexão física de transmissão de dados 241. Esta é executada a partir do primeiro módulo 221 da primeira unidade de computador 201 até o primeiro módulo 231 da segunda unidade de computador 231.

[00045] A conexão lógica 261 estabelecida entre os segundos módulos 222, 232 passa, portanto, através dos primeiros módulos 221,231 e compartilha uma conexão física comum de transmissão de dados 241 com a conexão lógica 251 entre os primeiros módulos 221,231. Embora não mostrado na figura 2, uma comunicação bidirecional entre as duas unidades de computador 201, 202 ou os respectivos módulos é naturalmente possível, em vez da comunicação unidirecional.

[00046] Para garantir então a integridade dos dados, apesar de uma conexão de transmissão física comum, os métodos CRC fornecidos no estado da técnica não são suficientes. Desse modo, um outro CRC, preferivelmente inserido no nível da aplicação, pode melhorar a possibilidade de detecção de erros de tal forma que também sejam alcançados requisitos funcionais muito elevados em relação à segurança funcional. Neste caso, É vantajoso incluir um valor de contagem no cálculo da CRC. Desse modo, um dado constante ao longo do tempo leva a CRCs divergentes de modo definido.

[00047] Uma verificação CRC múltipla para o receptor de dados que chegam em seguida um após o outro garante que os erros sejam detectados várias vezes. Um erro estático que acidentalmente leva a uma CRC correta seria mais provável de ser detectado na próxima data com um novo cálculo da CRC divergente devido ao valor alterado de contagem. No caso de um terceiro valor o efeito se intensifica adequadamente.

[00048] A funcionalidade do dispositivo 200 mostrado na figura 2 é explicada abaixo com o auxílio da figura 3. Dessa maneira, as informações que surgem no segundo módulo 222 da primeira unidade de computador 201 e aquelas em operação sem erros, que são equivalentes às informações que surgem no primeiro módulo 221 da primeira unidade de computador 201, são convertidas em uma sequência de dados binários e resumidas como um pacote de dados 302. Os dados do usuário estão, portanto, localizados neste pacote de dados 302, para que também se possa falar de um pacote de dados do usuário 302.

[00049] Devido à acumulação contínua ou constante de informações no módulo 222, há uma sequência cronológica dos vários pacotes de dados 302, para que podem ser identificados com um valor de contagem 303. Os pacotes de dados 302 que entram em seguida são providos de um valor de contagem 303, que difere respectivamente em um incremento. Este valor de contagem 303 é precedido ou anexado ao pacote de dados 302 como uma sequência binária (não mostrada).

[00050] Em seguida, a sequência de bits comum de pacote de dados 302 e o valor de contagem 303 é submetida a um algoritmo CRC e o restante na sequência de bits CRC 304, que surge quando a sequência de bits comum é dividida pelo polinômio do gerador é precedida (não mostrada) ou anexada à sequência de bits comum. O comprimento da sequência de bits CRC 304 a ser adicionada neste caso, corresponde ao grau do polinômio do gerador. A sequência de bits CRC 304 adicionada neste caso é, portanto, não apenas baseada no pacote de dados (útil) 302, mas também no valor de contagem 303.

[00051] Agora depois que o segundo módulo 222 da primeira unidade de computador 201 processou o pacote de dados 302 adequadamente, o pacote de dados 302, 303, 304 que foi estendido dessa maneira é passado para o primeiro módulo 221 através da conexão de transmissão de dados existente entre os módulos 221,222.

[00052] No primeiro módulo 221 da primeira unidade de computador 201, o pacote de dados (útil) 301 originário de lá é então provido de um valor de contagem 305 para poder reproduzir a sequência dos pacotes de dados 301 que parte do primeiro módulo. É claro que o valor da contagem pode ser aposicionado à frente ou anexado ao pacote de dados 301 do primeiro módulo 221.

[00053] O pacote de dados 301 do primeiro módulo 221 estendido pelo valor de contagem 305 é combinado com o pacote de dados estendido 302, 303, 304 pelo segundo módulo 222, em que ele é anexado ou posicionado na frente. O pacote de dados combinado 301,305, 302, 303, 304 assim obtido é então enviado do primeiro módulo 221 da primeira unidade de computador 201 através da conexão de transmissão de dados 241 para o primeiro módulo 231 da segunda unidade de computador 202, onde é recebido e dividido.

[00054] O pacote de dados (útil) 301 do primeiro módulo 221 da primeira unidade de computador 201, estendido pelo valor de contagem 305, é separado do pacote de dados combinado 301,305, 302, 303, 304 e processado no primeiro módulo 231 da segunda unidade de computador 202.

[00055] A outra parte, isto é, o pacote de dados (útil) 302 do segundo módulo 231 da primeira unidade de computador 201, que é estendida pelo valor de contagem 303 e pelo código CRC 304, é então encaminhada do primeiro módulo 231 da segunda unidade de computador 202 em seu segundo módulo 232 através da conexão de transmissão de dados entre os dois Módulos 231, 232 da segunda unidade de computador 231para o segundo módulo 232.

[00056] A verificação de CRC é então realizada lá, de modo que seja reconhecida uma ocorrência de erros de transmissão. Em particular, no caso de verificações temporalmente sucessivas, obtém-se através do valor variável da contagem ou do cálculo de CRC, temporalmente diferente e divergente devido ao valor alterado da contagem, uma maior probabilidade de detectar um erro estático. Por exemplo, após um, o polinômio do gerador para o cálculo de CRC pode variar em função de um valor de contagem.

[00057] Ao conhecer a posição do contador pelo bloco de dados recebido anteriormente, o bloco de dados agora recebido deve diferir em seu valor de contagem em exatamente um incremento. Se não for esse o caso, há um erro de transmissão que não foi detectado pelo CRC, de modo que as medidas apropriadas possam ser introduzidas.

[00058] Os módulos das diferentes unidades de computador podem ser idênticos quanto à sua configuração estrutural, mas também podem diferir entre si em termos de uma probabilidade de falha aprimorada.

[00059] Por exemplo, os módulos de uma unidade de computador 201, 202 podem ser implementados por um microcontrolador ou um FPGA. Também pode ser previsto que os dois módulos de uma unidade de computador 201, 202 sejam diferentes, ou seja, o primeiro módulo, por exemplo, um microcontrolador, e o segundo módulo, um FPGA ou vice-versa.

Claims

Dispositivo (200) para transmissão de dados, em particular em uma aeronave, caracterizado pelo fato de que ele compreende: uma primeira unidade de computador (201) com um primeiro módulo (221) e um segundo módulo (222),
uma segunda unidade de computador (202) também com um primeiro módulo (231) e um segundo módulo (232),
uma primeira conexão de transmissão de dados entre o primeiro módulo (221) e o segundo módulo (222) da primeira unidade de computador (201),
uma segunda conexão de transmissão de dados entre o primeiro módulo (231) e o segundo módulo (232) da segunda unidade de computador (202), e
uma terceira conexão de transmissão de dados (241) entre o primeiro módulo (221) da primeira unidade de computador (201) e o primeiro módulo (231) da segunda unidade de computador (202), em que
o dispositivo é projetado para transmitir uma primeira sequência temporal (251) de pacotes de dados (301) do primeiro módulo (221) da primeira unidade de computador (201) para o primeiro módulo (231) da segunda unidade de computador (202) e, adicionalmente, transmitir uma segunda sequência temporal (261) de pacotes de dados (302) do segundo módulo (222) da primeira unidade de computador (201) para o segundo módulo (232) da segunda unidade de computador (202) ,
o primeiro módulo (221) da primeira unidade de computador (201) é projetado para complementar cada um dos vários pacotes de dados (301) da primeira sequência (251) com um primeiro valor de contagem (305), que difere em um incremento de pacote de dados para pacote de dados,
o segundo módulo (222) da primeira unidade de computador (201) é projetado para complementar cada um dos vários pacotes de dados (302) da segunda sequência (261) com um código CRC (304) que é baseado no respectivo pacote de dados (302) e em um segundo valor de contagem a ele adiconado (303), que difere em um incremento de pacote de dados para pacote de dados da segunda sequência temporal (261),
o segundo módulo (222) da primeira unidade de computador (201) também é projetado, para transmitir os pacotes de dados (302, 303, 304) respectivamente estendidos pelo segundo valor de contagem (303) e pelo código CRC (304), do segundo módulo (222) da primeira unidade de computador (201) através da primeira conexão de transmissão de dados ao primeiro módulo (221) da primeira unidade de computador (201),
o primeiro módulo (221) da primeira unidade de computador (201) é projetado para receber os pacotes de dados (302, 303, 304) respectivamente estendidos pelo primeiro valor de contagem (303) e pelo código CRC (304) do segundo módulo (222), a fim de adicionar respectivamente um pacote de dados correspondente (302, 303, 304) dos pacotes de dados estendidos recebidos (302, 303, 304) da segunda sequência (261) a um pacote de dados estendido temporalmente relacionado (301,305) da primeira sequência (251) e transmitir os pacotes de dados combinados (301, 305, 302, 303, 304) assim formados juntamente ao primeiro módulo (231) através da terceira conexão de transmissão de dados (241) à segunda unidade de computador (202),
o primeiro módulo (231) da segunda unidade de computador (202) é projetado para separar os pacotes de dados combinados (301, 305, 302, 303, 304) nos respectivos pacotes de dados estendidos (301, 305) da primeira sequência (251) e nos respectivos pacotes de dados estendidos (302, 303, 304) da segunda sequência (261) e nos pacotes de dados estendidos separados (302, 303, 304) da segunda sequência (261) através da segunda conexão de transmissão de dados ao segundo módulo (232) da segunda unidade de computador (202) e
o primeiro módulo (231) da segunda unidade de computador (202) é projetado para realizar uma verificação do código CRC (304) de pacotes de dados estendidos que entram em seguida (302, 303, 304) da segunda sequência (261).
Dispositivo (200), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que
a primeira conexão de transmissão de dados, a segunda conexão de transmissão de dados e / ou a terceira conexão de transmissão de dados (241) é uma conexão física de transmissão de dados, em particular uma conexão de transmissão de dados com ou sem fio e / ou
a terceira conexão de transmissão de dados (241) é implementada por apenas uma conexão física e não há mais nenhuma conexão física de transmissão de dados entre a primeira unidade de computador (201) e a segunda unidade de computador (202).
Dispositivo (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a complementa-ção com um código CRC, representa a adição de bits de teste a um pacote de dados a ser verificado, com base em uma verificação cíclica de redundância.
Dispositivo (200) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que
a primeira unidade de computador (201) é projetada para gerar a primeira sequência (251) de pacotes de dados (301) e / ou seu primeiro módulo (221), e/ou
a primeira unidade de computador (201) é projetada para gerar a segunda sequência (261) de pacotes de dados (302) em seu segundo módulo (222).
Dispositivo (200) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o primeiro módulo (221) da primeira unidade de computador (201), o segundo módulo (222) da primeira unidade de computador (201), o primeiro módulo (231) da segunda unidade de computador (202) e / ou o segundo módulo (232) da segunda unidade de computador (202) representa um computador independente, que preferivelmente compreende uma CPU e uma memória de trabalho.
Dispositivo (200) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que
o primeiro módulo (221) da primeira unidade de computador (201) e o segundo módulo (222) da primeira unidade de computador (201) representam sistemas mutuamente redundantes, que transmitem a mesma informação em seus pacotes de dados preferivelmente em sua operação de controle sem falhas e / ou
o primeiro módulo (231) da segunda unidade de computador (202) e o segundo módulo (232) da segunda unidade de computador (202) representam sistemas mutuamente redundantes, que processam a mesma informação em seus pacotes de dados preferivelmente no modo de controle sem falhas.
Dispositivo (200) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que
o primeiro módulo (221) da primeira unidade de computador (202) e o primeiro módulo (231) da segunda unidade de computador (202) formam um grupo de sistemas,
o segundo módulo (222) da primeira unidade de computador (201) e o segundo módulo (232) da segunda unidade de computador (202) formam um grupo de sistemas, e
os dois grupos de sistemas representam grupos de sistemas redundantes mutuamente e processam as mesmas informações nos pacotes de dados transmitidos preferivelmente em suas operações de controle sem falhas.
Dispositivo (200) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que no pacote de dados combinado (301, 305, 302, 303, 304) pacotes de dados (301, 305) respectivamente temporalmente relacionados são combinados a partir da primeira sequência (251) e da segunda sequência (261), que carregam a mesma informação em operação de controle sem falhas.
Dispositivo (200) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o primeiro módulo (221) da primeira unidade de computador (201) é projetado para conferir ao pacote de dados combinado (301, 305, 302, 303, 304) um código CRC, que é baseado no pacote de dados combinado (301, 305, 302, 303, 304), antes da transmissão para o primeiro módulo (231) da segunda unidade de computador (202) e
o primeiro módulo (231) da segunda unidade de computador (202) é projetado para realizar uma verificação do código CRC, que é baseado no pacote de dados combinado (301,305, 302, 303, 304).
Dispositivo (200) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que
o primeiro módulo (221) da primeira unidade de computador (201) também é projetado, tal como o primeiro módulo (232) da segunda unidade de computador (202) e vice-versa,
o segundo módulo (222) da primeira unidade de computador (201) é ainda projetado, tal como o segundo módulo (232) da segunda unidade de computador (202) e vice-versa, e
uma comunicação bidirecional entre a primeira unidade de computador (201) e a segunda unidade de computador (202) é feita da mesma maneira.
Dispositivo (200) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o primeiro módulo (221) da primeira unidade de computador (201), o segundo módulo (222) da primeira unidade de computador (201), o primeiro módulo (231) da segunda unidade de computador (202) e / ou o segundo módulo (232) da segunda unidade de computador (202) estão implementados através de um microcontrolador e / ou um FPGA, preferivelmente de maneira que um dos módulos (221,231; 222, 232) de uma unidade de computador (201,202) seja implementado por um microcontrolador e um outro dos módulos (221, 231; 222, 232) da mesma unidade de computador (201, 202) seja implementado por um FPGA.
Método para transmissão de dados com um dispositivo, em particular um dispositivo (200), como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que ele compreende:
uma primeira unidade de computador (201) com um primeiro módulo (221) e um segundo módulo (222),
uma segunda unidade de computador (202) também com um primeiro módulo (231) e um segundo módulo (232),
uma primeira conexão de transmissão de dados entre o primeiro módulo (221) e o segundo módulo (222) da primeira unidade de computador (201),
uma segunda conexão de transmissão de dados entre o primeiro módulo (231) e o segundo módulo (232) da segunda unidade de computador (202), e
uma terceira conexão de transmissão de dados (241) entre o primeiro módulo (221) da primeira unidade de computador (201) e o primeiro módulo (231) da segunda unidade de computador (202), em que no método:
uma primeira sequência temporal (251) de pacotes de dados (301) do primeiro módulo (221) da primeira unidade de computador (201) é transmitido para o primeiro módulo (231) da segunda unidade de computador (202) e adicionalmente uma segunda sequência temporal (261) de pacotes de dados (302) é transmitido do segundo módulo (222) da primeira unidade de computador (201) para o segundo módulo (232) da segunda unidade de computador (202),
cada um dos vários pacotes de dados (301) da primeira sequência (251) é complementado com um primeiro valor de contagem (305), que difere em um incremento de pacote de dados para pacote de dados,
cada um dos vários pacotes de dados (302) da segunda sequência (261) é complementado com um código CRC (304) que é baseado no respectivo pacote de dados (302) e com um segundo valor de contagem (303) adicionado a ele, que difere de pacote de dados para pacote de dados da segunda sequência do tempo (261) respectivamente por um incremento,
os pacotes de dados (302, 303, 304) estendidos respectivamente pelo segundo valor de contagem (303) e pelo código CRC (304) são transmitidos do segundo módulo (222) da primeira unidade de computador (201) através da primeira conexão de transmissão de dados ao primeiro módulo (221) da primeira unidade de computador (201),
os pacotes de dados (302, 303, 304) estendidos pelo primeiro valor de contagem (303) e pelo código CRC (304) são recebidos pelo segundo módulo (222) , para adicionar respectivamente um pacote de dados correspondente (302, 303, 304) dos pacotes de dados estendidos recebidos (302, 303, 304) da segunda sequência (261) a um pacote de dados estendido (301,305) temporalmente relacionado da primeira sequência (251) e transmitir os pacotes de dados combinados (301, 305, 302, 303, 304) assim formados juntamente ao primeiro módulo (231) através da terceira conexão de transmissão de dados (241) à segunda unidade de computador (202),
os pacotes de dados combinados (301, 305, 302, 303, 304) são separados nos respectivos pacotes de dados estendidos (301,305) da primeira sequência (251) e nos respectivos pacotes de dados estendidos (302, 303, 304) da segunda sequência (261) e os pacotes de dados estendidos separados (302, 303, 304) da segunda sequência (261) são transmitidos para o segundo módulo (232) da segunda unidade de computador (202) através da segunda conexão de transmissão de dados, e
é realizada uma verificação do código CRC (304) de pacotes de dados estendidos, que entram em seguida (302, 303, 304) da segunda sequência (261).
Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a terceira conexão de transmissão de dados (241) é implementada por apenas uma conexão física e não existe mais nenhuma conexão física de transmissão de dados entre a primeira unidade de computador (201) e a segunda unidade de computador (202).
Barramento de dados local em um equipamento aéreo, em particular uma aeronave, caracterizado pelo fato de que o barra-mento de dados local compreende o dispositivo (200) para transmissão de dados, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11 anteriores ou usa o método, como definido na reivindicação 12 ou 13.
Equipamento aéreo, em particular aeronave, caracterizado pelo fato de que para comunicação entre um computador central e uma unidade eletrônica remota, por exemplo, para controlar o sistema de controle de vôo, do sistema de trem de pouso, do sistema de acionamento ou do sistema de condicionamento de ar, é usado o barra-mento de dados, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, ou o método como definido na reivindicação 13 ou 14.