CN105122152A

CN105122152A - 使用用于控制飞机系统部件的至少两个远程数据集中器的飞机系统的控制

Info

Publication number: CN105122152A
Application number: CN201480020379.0A
Authority: CN
Inventors: 克利斯汀·贝克; 让·巴特尔曼; 赫伯特·霍尔茨曼
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2013-04-09
Filing date: 2014-04-08
Publication date: 2015-12-02
Also published as: US20160018793A1; EP2984528A1; EP2984528B1; WO2014166949A1; US10663930B2; EP2790073A1

Abstract

提供一种用于控制飞机上提供的飞机系统的中央处理单元、用于控制飞机系统的控制网络、包括这样的控制网络的飞机、用于控制该飞机系统的对应方法以及用于实施该方法的计算机程序。所述中央处理单元(1)通过网络连接(2)可连接至至少两个远程数据集中器(3)以控制飞机系统的系统部件(7、8)。所述中央处理单元(1)被配置为选择所述至少两个远程数据集中器中的一个远程数据集中器以控制所述系统部件(7、8)，并且被配置为指令所选择的远程数据集中器(3)控制所述系统部件(7、8)。

Description

使用用于控制飞机系统部件的至少两个远程数据集中器的飞机系统的控制

技术领域

本发明涉及用于控制提供在飞机上的飞机系统的中央处理单元、用于控制飞机系统的控制网络、包括该控制网络的飞机、用于控制飞机系统的对应方法以及用于实施该方法的计算机程序。

背景技术

飞机系统的自动化和控制，像适合于通过中央处理单元、控制网络和共用远程数据集中器控制的飞机通风系统、飞机冷却系统或任意其它飞机系统，通常通过使用软件(S/W)可编程控制器来执行。在飞机通风系统的情况下，用于自动化和控制的现在的解决方案基于针对要控制的系统特别开发的专用中心定位控制器。换言之，这些集中定位控制器是为了只控制特定类型的部件例如特定类型的传感器和/或致动器而特别开发的。也就是说，在飞机通风系统的情况下，这些集中定位控制器是为了只控制安装的飞机通风系统的通风系统部件而特别开发的，而不是控制其它飞机系统的系统部件。

换言之，这些控制器完成自动化的所有个性化需求和对安装在飞机及其电气和电子部件上的专用通风系统的控制，并且仅仅预见并适合于在专用飞机程序内使用。这也适用于许多其它飞机系统的控制器，以使许多不同的系统特定和个性化开发的控制器通常被用在一个机型上。因此，航空公司通常需要将大量用在特定飞机上的不同控制器保持在其备件库中。

由于存在的安全和可靠性需求，像飞机通风系统一样的飞机系统的自动化和控制需要被冗余设置，使得在一个失败的控制器实体的情况下，许多不同重要和安全关键的功能可以被担保。为此，用于控制飞机系统的控制器，例如，用于控制飞机通风系统的飞机通风系统控制器，当前被开发为双通道控制器。双通道控制器托管两个独立且冗余的控制器通道，例如双通道控制器通常具有两个独立的处理器和存储器以执行独立的控制操作。两个独立的控制通道可以互相通信。也就是说，例如，第一控制通道的处理器可以不仅读出存储在第一控制通道的存储器的特定区域中的指令、命令和数据，而且可以读出在第二控制通道中的存储器的指令、命令和数据，反之亦然。这些双通道控制器通常通过控制器局域网(CAN)总线连接至中央处理计算机。

每个双通道控制器通常不仅连接至中央处理计算机而且连接至被控的多个系统部件。双通道控制器和系统部件(例如，电子系统部件)之间的电连接必须经常根据部件的特定位置桥接飞机机身内的长距离。决定双通道控制器中哪个通道用于控制双通道控制器连接至的系统部件通常由双通道控制器本身来执行，例如，双通道控制器的两个通道通常互相通信以决定在某个时间点哪个通道应当负责控制系统部件。

近来，已经开发了通用单通道和S/W可配置数据集中器，所谓的常见的远程数据集中器(CRDC)。这些通用单通道数据集中器可以经由航空电子全双工(AFDX)交换式以太网连接或其它网络连接被连接至普通的航空电子数据通信网络以与另外的计算机和数据集中器通信。CRDC可以不仅被用于监视并控制特定飞机系统部件，例如，通风系统部件，而且可以适应性地被配置为监视并控制其它飞机系统的系统部件。

在WO2012/038265A1中建议了用于航空电子网络的远程数据集中器(RDC)。RDC包括用于连接至一个或多个输入/输出设备的输入/输出接口(I/O)，以及用于连接至远程处理器的网络接口。RDC可操作来提供输入/输出设备和远程处理器之间的通信，并且RDC包括用于自主驱动连接至I/O的输出设备的一组指令。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于控制提供在飞机上的飞机系统的中央处理单元和方法、具有这样的中央处理单元的控制网络、具有这样的控制网络的飞机和用于实施该方法的计算机程序，通过该方法，该飞机系统的控制可以可靠地执行。

这个目标由根据权利要求1所述的中央处理单元、根据权利要求7所述的控制网络、根据权利要求12所述的飞机、根据权利要求13所述的方法和根据权利要求14所述的计算机程序来解决。特定的实施例分别被限定在从属权利要求中。

根据第一方面，提供一种用于控制提供在飞机上的飞机系统的中央处理单元。中央处理单元通过网络连接可连接至至少两个远程数据集中器以控制飞机系统的系统部件。中央处理单元被配置为选择用于控制系统部件的至少两个远程数据集中器中的一个远程数据集中器并配置为指令所选择的远程数据集中器控制系统部件。

据此，中央处理单元可以不仅负责选择用于控制的至少两个远程数据集中器中的一个远程数据集中器，而且负责命令要执行控制操作的所选择的远程数据集中器以控制系统部件。

至少两个远程数据集中器可以是任意种类的通用单通道和软件(S/W)可配置数据集中器或控制器。在本文中，术语“通用”可以以这样的方式理解，数据集中器不仅被配置为控制一个特定飞机系统的系统部件，例如飞机通风系统，而且还被配置为控制其它飞机系统(通常在飞机上使用的其它系统)的系统部件。由于远程数据集中器是通用的，因此它们不是针对自动化和控制通风系统的单个目的而设计的。此外，术语“S/W可配置”可以指数据集中器的操作可以通过软件来调节。例如，S/W可配置数据集中器可以通过用于控制不同飞机系统的系统部件的软件来调节。由于远程数据集中器是S/W可配置的，因此每个远程数据集中器的不同的可用输入和输出接口可以针对飞机系统的特定使用而任意的激活和分配。更进一步，术语“单通道”可以理解为数据集中器或控制器只具有一个控制通道，例如，只有一个处理器和只有一个存储器用于执行控制操作。

至少两个远程数据集中器中的一个远程数据集中器的选择可以重复或周期地执行。在周期性选择的情况下，任意可能的时钟周期可以被使用，该时钟周期可以取决于连接至远程数据集中器的系统部件。例如，取决于连接至至少两个远程数据集中器的系统部件的种类，时钟周期可以处于几微秒的范围中，几秒或甚至一分钟或几分钟的范围中。例如，在系统部件是阀的情况下，时钟周期可以位于50ms和150ms之间，例如100ms的时钟周期等可以被使用。在系统部件是温度传感器的情况下，时钟周期可以更高(高得多)，例如时钟周期可以是几秒或若干秒或者甚至一个或多个分钟。仅仅给出典型值，50s的时钟周期可以被用于温度传感器。同样，中央处理单元可以重复地、连续地或周期地监视至少两个远程数据集中器的可用性、性能和功能中的至少一个。在周期性监视的情况下，如上面陈述的任意可能的时钟周期可以被使用。为此，中央处理单元可以重复地、连续地或周期地命令至少两个远程数据集中器提供关于它们的可用性、性能和/或功能的信息。

根据第一方面的中央处理单元的第一可能实现，中央处理单元可以被配置为通过考虑至少两个远程数据集中器的电源特性来选择至少两个远程数据集中器中的一个远程数据集中器以控制系统部件。例如，中央处理单元可以被配置为通过考虑至少两个远程数据集中器中哪个远程数据集中器具有最强健的电源来选择至少两个远程数据集中器中的一个远程数据集中器以控制系统部件。可以想象，至少两个远程数据集中器中只有一个远程数据集中器由标准电源供给，而至少两个远程数据集中器中的其它远程数据集中器由应急电源供给。在这种情况下，中央处理单元可以被配置为选择至少两个远程数据集中器中的一个远程数据集中器以控制连接至标准电源的系统部件。在标准电源失效的情况下，至少两个远程数据集中器中的其它远程数据集中器可以被选择。

根据第一方面的中央处理单元的第二可能实现，其可以独立于或结合根据第一方面的中央处理单元的第一可能实现来实施，中央处理单元可以被配置为通过考虑至少两个远程数据集中器的可用性来选择至少两个远程数据集中器中的一个远程数据集中器以控制系统部件。例如，这可以由中央处理单元确定或检测至少两个远程数据集中器中(当前)不可用的一个或多个远程数据集中器。在这种情况下，中央处理单元可以选择至少两个远程数据集中器中的其它远程数据集中器中的一个，即可用远程数据集中器中的一个。

中央处理单元可以被配置为通过命令所选择的远程数据集中器进入或维持激活状态并且通过命令至少两个数据集中器中的剩余的数据集中器进入或维持非激活状态来指令所选择的远程数据集中器控制系统部件。换言之，中央处理单元可以被配置为产生激活信号并将该激活信号传输至所选择的远程数据集中器，激活信号指令所选择的远程数据集中器进入或维持激活状态。在激活状态中，远程数据集中器执行系统部件的控制。进一步，中央处理单元可以被配置为产生去活信号并将该去活信号传输至剩余的远程数据集中器，去活信号指令剩余的远程数据集中器进入或维持去活状态。在去活状态中，远程数据集中器不执行系统部件的控制。可替代地，中央处理单元可以被配置为产生组合的激活/去活信号并将该信号传输至至少两个远程数据集中器中包含至少两个远程数据集中器中的哪个远程数据集中器会进入激活状态和至少两个远程数据集中器中的哪个远程数据集中器会进入非激活状态的信息的所有远程数据集中器。

根据第一方面的中央处理单元的第三可能实现，其可以独立于或结合根据第一方面的中央处理单元的第一可能实现和中央处理单元的第二可能实现中的至少一个来实施，控制单元可以被配置为经由网络连接从至少两个远程数据集中器中的每个远程数据集中器接收反馈信号，反馈信号包含指示系统部件的状态的信息。反馈信号可以由系统部件重复地、周期地或连续地发送或者可以由中央处理单元或至少两个远程数据集中器重复地、周期地或连续地触发，例如使用上面陈述的任意可能的时钟周期。

中央处理单元可以被配置为通过考虑包含在从至少两个远程数据集中器中的每个远程数据集中器接收的反馈信号中的信息来选择至少两个远程数据集中器中的一个远程数据集中器以控制系统部件。例如，中央处理单元可以对从至少两个远程数据集中器接收的反馈信号进行比较，并且可以将比较的结果用于选择至少两个远程数据集中器中的一个远程数据集中器。可以想象的是，中央处理单元从所述比较导出至少两个远程数据集中器中的一个或多个远程数据集中器不正常运行以及至少两个远程数据集中器中的其它一个或多个远程数据集中器正常运行。然后，中央处理单元可以选择正常工作的远程数据集中器或者正常工作的远程数据集中器中的一个远程数据集中器以执行系统部件的控制。

至少两个远程数据集中器中的一个远程数据集中器的选择可以是静态或动态的。根据静态选择，中央处理单元可以决定选择至少两个远程数据集中器中的一个远程数据集中器并且可以取消选择至少两个远程数据集中器中的其它远程数据集中器预定时间段。根据动态选择，中央处理单元可以作出决定以在至少两个远程数据集中器的两个或更多个远程数据集中器之间重复地、连续地或周期性地切换。例如，可以想象的是，两个系统部件连接至至少两个远程数据集中器中的每个远程数据集中器，并且系统部件中的第一个系统部件与至少两个远程数据集中器中的第一个远程数据集中器正常运行但不与第二个远程数据集中器正常运行，并且系统部件中的第二个系统部件与至少两个数据集中器中的第二个远程数据集中器正常运行但不与第一个远程数据集中器正常运行。在这种情况下，中央处理单元可以作出决定以选择第一远程数据集中器第一时间段，例如，50s，紧随第一时间段或第一时间段之后选择第二远程数据集中器第二时间段，例如，50s。在第一时间段期间，第一系统部件可以按照指令执行特定功能，并且在第二时间段期间，第二系统部件可以按照指令执行特定(相同或不同)功能。根据动态选择，第一和第二时间段可以小于确认时间。确认时间可以是在系统部件的错误或不正确运行被报告至通用飞机控制系统之前的时间段。

根据第二方面，提供一种用于控制提供在飞机上的飞机系统的控制网络。控制网络包括如这里描述的至少一个中央处理单元和多个远程数据集中器。多个远程数据集中器中的每个远程数据集中器通过网络连接连接至至少一个中央处理单元。此外，多个远程数据集中器中的至少两个远程数据集中器连接至飞机系统的系统部件，例如，通过无线或有线连接。多个远程数据集中器中的至少两个远程数据集中器中的每个远程数据集中器都被配置为响应于至少一个中央处理单元的指令来控制系统部件。

多个数据集中器中的至少两个数据集中器可以并联连接至单独的系统部件。换言之，单独的系统部件可以连接至至少两个远程数据集中器中的全部远程数据集中器。系统部件可以根据系统部件的特定硬件接口通过电线连接至至少两个远程数据集中器。

除了连接至多个远程数据集中器中的至少两个远程数据集中器的单独的系统部件之外，可以提供附加系统部件。附加系统部件中的至少一些系统部件可以是飞机系统中与单独的系统部件相同类型的部件，和/或附加系统部件中的至少一些系统部件可以是飞机系统中与单独的系统部件不同类型的部件。独立于附加系统部件的类型，附加系统部件可以由多个数据集中器中的至少一些数据集中器控制。为此，附加系统部件可以连接至多个远程数据集中器中的一个或多个远程数据集中器，例如通过根据附加系统部件的特定硬件接口的电线。类似地，多个远程数据集中器中的至少一些远程数据集中器可以分别连接至附加系统部件中的一个或多个系统部件。换言之，只要至少一个单独的系统部件同时连接至(并联)至少两个远程数据集中器，则控制网络的结构可以是完全灵活的。然而，无疑进一步的系统部件可以存在于需要只连接至一个远程数据集中器而不是至少两个远程数据集中器的网络中。决定将系统部件只连接至一个单独的远程数据集中器还是连接至两个至少两个远程数据集中器可以取决于系统部件的错误率和/或所用的远程数据集中器的错误率。例如，如果远程数据集中器的错误率比系统部件的错误率高，则(更可靠的)系统部件可以连接至至少两个远程数据集中器。通过这种方式，提供冗余。仅为了给出上述例子的示例，远程数据集中器的错误率可以是大约每30000小时一次错误，并且系统部件的错误率可以是大约每200000小时一次错误。然而，这些值仅仅作为示例给出，而不是限制。然而，如果远程数据集中器的错误率比系统部件的错误率低，则系统部件可以只连接至一个单独的远程数据集中器。

多个远程数据集中器中的至少两个远程数据集中器可以分别配置为互相指令以控制系统部件。这可以是在至少两个远程数据集中器中的两个或更多个远程数据集中器已经被中央处理单元指令来执行系统部件的控制的情况。然后，已经被指令来控制系统部件的两个或更多个远程数据集中器可以例如通过考虑在远程数据集中器中的每个远程数据集中器中实施的布尔函数来决定两个或更多个远程数据集中器中的哪个远程数据集中器会负责控制。基于这个决定，远程数据集中器中只有一个远程数据集中器可以进入激活状态以执行系统部件的控制。然后，虽然被中央处理单元指令为进入激活状态，但是两个或更多个远程数据集中器中的其它远程数据集中器可以进入非激活状态。

多个远程数据集中器中的至少两个远程数据集中器中的每个远程数据集中器可以被配置为从系统部件接收反馈信号并将反馈信号传送至至少一个中央处理单元。如上面描述，反馈信号可以包含指示系统部件状态的信息。例如，考虑作为系统部件示例的电动阀，由包含在反馈信号中的信息指示的状态可以是电动阀的位置，例如信息可以指示电动阀处于关闭或开启位置或可以指示电动阀的确切位置。然后，中央处理单元可以指令所选择的远程数据集中器改变系统部件的状态，例如将电动阀的位置从关闭位置改变为开启位置。

系统部件可以是飞机系统中通常使用的任意种类的电气部件或电子部件，例如飞机系统中通常使用的任意类型的传感器或致动器。例如，系统部件可以包括或被配置为电动阀、温度传感器、压力传感器、空气质量流量传感器、电动风扇、接近开关、空气流量计、电动机等。

飞机系统可以包括或可以被配置为飞机通风系统。在这种情况下，系统部件可以包括或可以被配置为飞机通风系统的系统部件。例如，系统部件可以是飞机通风系统中通常使用的任意种类的传感器或致动器。可替代地或此外，多个远程数据集中器中的至少一子集或全部可以包括或可以被配置为单通道共用远程数据集中器CRDC。

根据第三方面，提供了一种包括如这里描述的控制网络的飞机。

根据第四方面，提供一种用于控制提供在飞机上的飞机系统的方法。所述方法由中央处理单元执行。中央处理单元通过网络连接可连接至至少两个远程数据集中器以控制飞机系统的系统部件。所述方法包括以下步骤：选择用于控制系统部件的至少两个远程数据集中器中的一个远程数据集中器；以及指令所选择的远程数据集中器控制系统部件。

根据第五方面，提供一种计算机程序。计算机程序包括当被加载在计算机或处理器(例如，微处理器、微控制器或数字信号处理器(DSP))中时或在计算机或处理器(例如，微处理器、微控制器或DSP)上运行时导致计算机或处理器(例如，微处理器、微控制器或DSP)实施这里描述的方法的程序代码部分。

即使上面描述的方面中的一些在这里已经关于中央处理单元或控制网络来描述，但是这些方面还可以被实施为方法或实施该方法的计算机程序。通过相同的方式，关于所述方法描述的方面可以通过中央处理单元或控制网络中的适合的单元来实现或由计算机程序来实施。

附图说明

以下结合随附的示意图解释本发明的特定实施例，其中：

图1示出根据实施例的中央处理单元的示意图；

图2示出根据实施例的一对共用远程数据集中器的示意图；以及

图3示出根据实施例的控制网络的示意图。

具体实施方式

此后，在不限于此的情况下，具体细节被陈述以提供本发明的全面理解。然而，对于本领域技术人员来说清楚的是，本发明可以被用于可能偏离以下陈述细节的其它实施例中。即使，作为示例，在下文中结合作为网络连接的一个示例的航空电子全双工(AFDX)交换式以太网网络连接(还经常被叫作ARINC664)来描述实施例，以下陈述的实施例不限于此，而是可以在没有限制的情况下与像控制局域网(CAN)总线、FlexRay、ARINC429或任何未来的飞机数据网络一样的其它网络连接一起使用。进一步，即使在下文中仅提及共用远程数据集中器(CRDC)，可以想象的是，其它单通道远程数据集中器可以被替代使用，像任何未来的单通道远程数据集中器一样。

对于本领域技术人员来说清楚的是，以下陈述的解释使用/可以使用硬件电路、软件工具或其组合来实施。软件工具可以与程序化微处理器或通用计算机、ASIC(专用集成电路)和/或DSP(数字信号处理器)相关联。此外，清楚的是，即使以下细节结合方法来描述，它们还可以在适合的设备单元、计算机处理器和连接至处理器的存储器中实施，该存储器被提供有当由处理器执行时实施该方法的一个或多个程序。

图1示意性示出根据实施例的中央处理单元1。作为示例，中央处理单元1包括处理部件101和接口部件102。通过接口部件102，中央处理单元1可以连接至任何适合的网络连接(图1中未示出)。如图1中作为示例通过虚线箭头示意性示出，接口102提供两个输入/输出端口。这样，冗余由接口102提供。多个远程数据集中器(图1中未示出)可以联接至网络连接，使得中央处理单元1通过其接口102通过网络连接可连接至多个远程数据集中器中的一个或多个远程数据集中器。如以下更具体地描述，远程数据集中器本身可以分别联接至飞机系统的一个或多个系统部件。也如以下更具体地描述，处理部件101被配置为确定或选择远程数据集中器中的哪个远程数据集中器会被用于控制系统部件。

作为通用单通道和S/W可配置远程数据集中器的示例，图2示意性示出一对19共用远程数据集中器(CRDC)3。两个CRDC3都具有用于通过网络连接连接至图1的中央处理单元1的第一接口304和用于通过有线或无线连接来连接至要控制的系统部件的第二接口306。第一接口304提供多个输入/输出端口，使得CRDC3可以通过网络连接冗余地连接至中央处理单元1。在图2的示例中，两个CRDC3的第一接口304都使用用于连接至网络连接的两个输入/输出端口。第二接口306提供多个输入/输出连接，使得相同的CRDC3可以联接至不止一个系统部件。在图2的示例中，左边CRDC3的第二接口306使用用于连接的两个输入/输出端口，即其联接至两个系统部件，并且右边CRDC3只使用一个用于连接的输入/输出端口，即其只联接至一个系统部件。虽然在图2中未示出，但可以想象，两个CRDC3联接至相同的系统部件，以提供系统部件的冗余控制。

可选地，两个CRDC3中的每个CRDC3可以具有用于连接至两个CRDC3中的另一个的第三接口308。作为示例，图2示出两个CRDC3都具有带有多个输入/输出端口(在图2中，作为示例使用两个)的第三接口308，CRDC3可以经由第三接口308互相通信。进一步，两个CRDC3都具有处理器300和存储器302，处理器300用于执行控制和其它简单处理功能，特定控制和简单处理命令可以被存储在存储器302中并由处理器300获取。

图3示意性示出根据实施例的控制网络100。作为示例，控制网络100包括分别连接至作为网络连接示例的AFDX网络连接2的两个单通道中央处理单元1。作为示例，以下假设图3的中央处理单元1以如结合图1描述的方式配置。进一步，作为示例，六个CRDC3被提供在图3的控制网络100中以示出多个CRDC3可以被提供在控制网络100中。换言之，六个CRDC3的数目仅仅是示例性的，并且控制网络100可以包括两个或更多个CRDC3中的任意数目。

更进一步，七个系统部件4至10被示例性示出要控制的任意可能的多个通风系统部件。接下来，在没有限制的情况下假设系统部件4至10被配置为通风系统部件4至10，即要控制的飞机系统被示例性地假设为飞机通风系统。然而，图3的结构并不限于此，通常提供在飞机系统中的其它系统部件(例如，传感器和/或致动器)可以通过图3的布置来控制。在图3的示例中，通风系统部件4至10通过电线11至18连接至CRDC3。

如图3中可以进一步看到，如大体结合图2描述，形成两对19、20的CRDC3。更具体地，CRDC3的对19对应于如结合图2描述的对19。CRDC3的另一对20被不同地配置，其中对20的两个CRDC3都只连接至一个单独的通风系统部件8，然而在对19中，CRDC3中的一个CRDC3连接至两个通风系统部件6、7。如从图3中可以看出，通风系统部件7联接至对19的CRDC3中的两个(全部)，并且通风系统部件8联接至对20中的CRDC3中的两个(全部)。通过这种方式，为安全性严格的通风系统部件7、8提供冗余。其它通风系统部件4、5、6、9、10被示例性地假设为不执行安全性相关操作，并因此只联接至一个CRDC3(独立于作为对19、20中的一个的CRDC3或不作为对19、20的一部分的单独的CRDC3)。

为了简单起见，下面控制网络100的操作只结合CRDC3的对19来解释。然而，以下同样也适用于另一对20。

使用中的中央处理单元1(另一个可以考虑冗余)选择CRDC3的对19中的哪个CRDC3会被用于控制联接至对19的两个CRDC3的通风系统部件7。中央处理单元1例如经由其接口102通过AFDX连接2将对应的指令(例如，以命令信号的形式)发送至对19中的一个或两个CRDC3。例如，中央处理单元1将命令信号发送至对19中的两个CRDC3，指令对19中会负责通风系统部件7的控制的一个CRDC3并指令对19中不负责控制的另一个CRDC3。可替代地，中央处理单元1将命令信号发送至对19中的一个CRDC3，指令对19中会负责通风系统部件7的控制的一个CRDC3，并将命令信号发送至对19中的另一个CRDC3，指令对19中不负责控制的另一个CRDC3。可以想象的是，中央处理单元1发送指令对19中的一个CRDC3进入激活状态并指令对19中的另一个CRDC3进入非激活状态的命令信号。当处于激活状态时，相应的CRDC3知道其负责控制。当处于非激活状态时，相应的CRDC3知道其不负责控制。由中央处理单元1执行的选择可以基于各种标准，例如基于对19的CRDC3的可用性、对19中的CRDC3的电源特性等。选择过程可以重复或连续地执行，或者周期地执行，例如每100毫秒。

如结合图2所提及，CRDC3可以进一步经由第三接口308互相通信，并且可以互相指令偏离中央处理单元1的指令。例如，CRDC3可以在由中央处理单元1指令之后通过彼此通信，并且可以确定对19中的两个CRDC3已经被指令来控制通风系统部件7。在这种情况下，CRDC3可以协商它们中只有一个应负责通风系统部件7的控制，而另一个则不负责。

CRDC3进一步经由它们的第二接口306从各自的系统部件接收反馈信号，并且可以经由它们的第一接口304和AFDX连接2将反馈信号传送至中央处理单元1。反馈信号可以包含指示通风系统部件7的状态的信息。中央处理单元1可以进一步考虑包含在反馈信号中的信息以选择CRDC3中的哪个CRDC3会负责通风系统部件7的控制。

根据系统部件4至10的位置，通过这里描述的控制网络，大量同等的本地CRDC3可以被使用，其可以分布在飞机的整个机身上。通过这种方式，每个系统部件4至10可以连接至其最接近的CRDC3，这确保短布线长度。至于飞机系统的自动化和控制，许多本地CRDC3可以被使用，而不是仅仅一些中央控制器，每个CRDC3提供由其它飞机系统同时使用的剩余能力。这个解决方案允许其它飞机系统访问例如由通风系统使用的相同CRDC3，以同样地根据整体布线长度优化其控制架构。由于CRDC是S/W可配置的，CRDC3的不同的可用输入/输出端口和接口可以针对飞机系统的特定使用而任意的激活和分配。

控制网络100不仅包括单独的CRDC3，而且包括CRDC3的对19、20以控制和监视(通风)系统部件4至10。由于因可靠性原因部件4至10中的一些部件需要冗余控制，这样的部件，例如部件7、8并联连接至两个CRDC3。这解决了针对许多通风系统部件4至10需要冗余控制机构的问题，即使每个CRDC3仅有一个控制通道。控制网络100还通过在中央处理单元1上运行的通风控制软件应用程序包括CRDC对19、20的冗余管理。冗余管理根据一个CRDC对19、20的CRDC3的暂时可用性而反应。为此，控制软件将一对19、20的一个CRDC3命令为激活，而另一个CRDC3被命令为非激活。

通风系统的安全性严格控制功能可以被实施在中央处理单元1中并且附加地实施在自身可以执行可通过CRDCS/W结构用户定义的布尔函数的CRDC3上。以这种方式，控制网络100提供安全性严格通风控制功能的两个独立的实施方式，并因此遵循它们的安全性要求。

使用上面描述的实施例，可以完全避免开发用于控制和监视通风系统部件4至10的特定控制器。因此，航空公司不需要将特定通风控制器保持为库存上的备件。

进一步，通风系统的消费者特定改编，即系统架构的修改和导致的必要的传感器和致动器的组的改变及其控制和监视可以如前通过适应CRDCS/W结构以更加弹性的方式处理。

由于在飞机的整个机身上分布的大量同等的本地CRDC3可以被用于通风系统的自动化的事实，通风系统需要比使用传统中央系统自动化解决方案的情况更少的布线。此外，布线可以通过改变对CRDC3的系统部件的分配来优化。通常，具有与要连接的系统部件4至10之间的最短距离的CRDC3应当被用于控制和监视该部件。

CRDC3和中央处理计算机(中央处理单元1)根据AFDX标准等连接至可用的共用航空电子数据通信网络。因此，在不需要用于通风系统控制器4至10之间的通信的专用数据总线的情况下，可以经由AFDX网络2来实现用于通风系统的中央处理单元1和CRDC3之间的整个通信。然而，专用数据总线也可以替代或另外使用。更进一步，应用用于通风系统的自动化的分布式控制结构，许多CRDC3被包含为提供如由通风系统使用的可连接的部件4至10的较高容量。CRDC3的剩余的自由输入/输出接口306可以被其它飞机系统使用用于进一步不同控制和监视应用程序。

Claims

1.一种用于控制提供在飞机上的飞机系统的中央处理单元(1)，所述中央处理单元(1)通过网络连接(2)可连接至至少两个远程数据集中器(3)以控制飞机系统的系统部件(7、8)，其中所述中央处理单元(1)被配置为选择所述至少两个远程数据集中器中的一个远程数据集中器以控制所述系统部件(7、8)并被配置为指令所选择的远程数据集中器(3)控制所述系统部件(7、8)。

2.根据权利要求1所述的中央处理单元(1)，其中所述中央处理单元(1)被配置为通过考虑所述至少两个远程数据集中器(3)的电源特性，例如通过考虑所述至少两个远程数据集中器(3)中的哪个远程数据集中器具有最强健的电源，来选择所述至少两个远程数据集中器(3)中的所述一个远程数据集中器以控制所述系统部件(7、8)。

3.根据权利要求1或2所述的中央处理单元(1)，其中所述中央处理单元(1)被配置为通过考虑所述至少两个远程数据集中器(3)的可用性来选择所述至少两个远程数据集中器(3)中的所述一个远程数据集中器以控制所述系统部件(7、8)。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的中央处理单元(1)，其中所述中央处理单元(1)被配置为通过命令所选择的远程数据集中器(3)进入或维持激活状态并且通过命令所述至少两个数据集中器(3)中的剩下的数据集中器进入或维持非激活状来指令所选择的远程数据集中器(3)控制所述系统部件(7、8)。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的中央处理单元(1)，其中所述中央处理单元(1)被配置为经由所述网络连接(2)从所述至少两个远程数据集中器(3)中的每个远程数据集中器接收反馈信号，所述反馈信号包含指示所述系统部件(7、8)的状态的信息。

6.根据权利要求5所述的中央处理单元(1)，其中所述中央处理单元(1)被配置为通过考虑包含在从所述至少两个远程数据集中器(3)中的每个远程数据集中器接收的所述反馈信号中的信息来选择所述至少两个远程数据集中器(3)中的所述一个远程数据集中器以控制所述系统部件(7、8)。

7.一种用于控制提供在飞机上的飞机系统的控制网络(100)，所述控制网络(100)包括：

至少一个根据权利要求1至6中任一项所述的中央处理单元(1)；以及

多个远程数据集中器(3)，其中所述多个远程数据集中器(3)中的每个远程数据集中器通过网络连接(2)连接至至少一个中央处理单元(1)，并且所述多个远程数据集中器(3)中的至少两个远程数据集中器连接至所述飞机系统的系统部件(7、8)，其中所述多个远程数据集中器(3)中的所述至少两个远程数据集中器中的每个远程数据集中器被配置为响应于所述至少一个中央处理单元(1)的指令来控制所述系统部件(7、8)。

8.根据权利要求7所述的控制网络(100)，其中所述多个数据集中器(3)中的所述至少两个数据集中器并联连接至所述系统部件(7、8)。

9.根据权利要求7或8所述的控制网络(100)，其中所述多个数据集中器(3)中的所述至少两个数据集中器分别被配置为互相指令以控制所述系统部件(7、8)。

10.根据权利要求7至9中的任一项所述的控制网络(100)，其中所述多个远程数据集中器(3)中的所述至少两个远程数据集中器中的每个远程数据集中器被配置为从所述系统部件(7、8)接收反馈信号，并将所述反馈信号传送至所述至少一个中央处理单元(1)，所述反馈信号包含指示所述系统部件(7、8)的状态的信息。

11.根据权利要求7至10中的任一项所述的控制网络(100)，其中以下中的至少之一：所述飞机系统包括或被配置为飞机通风系统，并且所述系统部件包括或被配置为所述飞机通风系统的系统部件，并且所述多个远程数据集中器(3)中的至少一子集包括或被配置为单通道共用远程数据集中器CRDC。

12.一种飞机，包括根据权利要求7至11中的任一项所述的控制网络。

13.一种用于控制提供在飞机上的飞机系统的方法，所述方法由中央处理单元(1)执行，所述中央处理单元(1)通过网络连接(2)可连接至至少两个远程数据集中器(3)以控制飞机系统的系统部件(7、8)，其中所述方法包括以下步骤：

选择所述至少两个远程数据集中器(3)中的一个远程数据集中器以控制所述系统部件(7、8)；以及

指令所选择的远程数据集中器(3)控制所述系统部件(7、8)。

14.一种计算机程序，包括当所述计算机程序在计算机系统上运行时用于执行权利要求13的步骤的程序代码部分。

15.根据权利要求14所述的计算机程序，被存储在计算机可读记录介质上。