CN106027594B - 飞行器数据网络 - Google Patents

飞行器数据网络 Download PDF

Info

Publication number
CN106027594B
CN106027594B CN201610193313.2A CN201610193313A CN106027594B CN 106027594 B CN106027594 B CN 106027594B CN 201610193313 A CN201610193313 A CN 201610193313A CN 106027594 B CN106027594 B CN 106027594B
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
remote
reception
communication path
concentrator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610193313.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106027594A (zh
Inventor
查尔斯·迈克尔斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gulfstream Aerospace Corp
Original Assignee
Gulfstream Aerospace Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gulfstream Aerospace Corp filed Critical Gulfstream Aerospace Corp
Publication of CN106027594A publication Critical patent/CN106027594A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106027594B publication Critical patent/CN106027594B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
    • H04L65/10—Architectures or entities
    • H04L65/1013—Network architectures, gateways, control or user entities
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46—Interconnection of networks
    • H04L12/4604—LAN interconnection over a backbone network, e.g. Internet, Frame Relay
    • H04L12/462—LAN interconnection over a bridge based backbone
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40267—Bus for use in transportation systems
    • H04L2012/4028—Bus for use in transportation systems the transportation system being an aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

提供的飞行器数据网络可以包括第一远程数据集中器(RDC)、网络交换机和第二远程数据集中器。第一远程数据集中器可以从传送系统接收一个或多个包含数据的输入信号，并根据网络协议翻译该数据以生成具有符合该网络协议的格式的翻译后数据。网络交换机可以从第一远程数据集中器接收翻译后数据，确定至少部分翻译后数据的目的地，并向第一接收系统发送至少部分翻译后数据。第二远程数据集中器可以从网络交换机接收至少部分翻译后数据，转换至少部分翻译后数据以生成具有为第一接收系统使用所设计的格式的转换后数据，并传输转换后数据给第一接收系统。

Description

飞行器数据网络
技术领域
本发明的实施例一般涉及飞行器，更具体涉及用于飞行器的数据网络架构。
背景技术
现代飞行器可以包括数据网络，该数据网络包括多个传送系统，这些传送系统通过该数据网络将数据传送给消耗这些数据的多个不同的接收系统。通常，每个传送系统通过与每个接收系统的直接有线连接而直接耦合到一个或多个接收系统，这样每个传送系统可以通过传输线将数据传送到与它耦合的接收系统。因此，任何想从这些传送系统中的一个传送系统接收数据的接收系统都必须直接连线到该传送系统以从该传送系统接收数据。
使用每个传送系统与每个接收系统间的直接有线连接的一个缺点是传送系统和接收系统的位置可能遍布整个飞行器。例如，一些传送系统的位置可能和与其耦合的接收系统相距很远(例如，一个系统位于飞行器的前部，另一个系统位于飞行器的后端)。当接收系统的位置与这些传送系统距离很远时(反过来也一样)，将接收系统连线到每个传送系统所需的传输线就会很长。这不仅增加了飞行器的造价和重量，还明显增加了制造和维护的复杂度。
出于安全原因，飞行器通常设计为包括每个传送系统的一个或多个冗余版本以及用于将每个冗余传送系统耦合到相应的接收系统的原始数据网络的一个或多个冗余版本。当冗余数据网络被使用时，更增加了传输线的负担。此外，因为每个冗余数据网络通常都与原始数据网络相同，所以冗余数据网络的存在并不一定保证它们总是能作为备份。例如，共模故障会影响原始数据网络和冗余数据网络二者，使得这二者可能具有相同的操作问题并且不按预期操作。
飞行器需要一种改进的数据网络，用于将关键数据传输到位置遍布在飞行器各处的各种接收系统。希望至少部分消除这种数据网络所需的布线。例如，希望减少将各种传送系统中的每一个可通信地耦合到各种接收系统系统中的每一个所需的布线的数量和长度。还希望为各种传送系统和各种接收系统之间关键数据的传输提供可选路径。此外，本发明的其它有利的特征和特性将从下文的详细描述和所附权利要求并结合附图以及前文所述的技术领域和背景技术而变得明显。
发明内容
公开的实施例涉及包括飞行器数据网络的飞行器。该飞行器数据网络可以包括第一远程数据集中器(Remote Data Concentrator,RDC)、网络交换机和第二远程数据集中器。第一远程数据集中器可以从传送系统接收一个或多个包含数据的输入信号，然后根据网络协议翻译该数据以生成具有符合该网络协议的格式的翻译后数据。该网络交换机可以从第一远程数据集中器接收翻译后数据，确定至少部分翻译后数据的目的地，并且向第一接收系统发送至少部分翻译后数据。第二远程数据集中器可以从该网络交换机接收至少部分翻译后数据，转换至少部分翻译后数据以生成具有为第一接收系统使用所设计的格式的转换后数据，然后将转换后数据传输给第一接收系统。
附图说明
在下文中将结合附图描述本发明的实施例，图中相同的标号代表相同的元件，并且
图1是飞行器的透视图，在该飞行器中能够根据一种非限制性的实施方式实现公开的实施例。
图2是根据公开的实施例的一个实施方式的飞行器数据网络的简化框图。
图3是根据公开的实施例的另一个实施方式的飞行器数据网络的简化框图。
图4是根据公开的实施例的另一个实施方式的飞行器数据网络的简化框图。
图5是根据公开的实施例的另一个实施方式的飞行器数据网络的简化框图。
具体实施方式
本文中，“示例”一词的意思是“作为例子，范例，或图例”。下文中的详细描述本质上仅仅是示例的，并不是有意限制发明或对发明的应用和使用。本文中作为“示例”描述的任何实施例并不一定解释为首选或优于其它实施例。在具体实施方式中描述的所有实施例都是为了本领域的技术人员制作或使用本发明而提供的示例性的实施例，而不是为了限制由所附权利要求所限定的本发明的范围。此外，没有受前文的技术领域、背景技术、发明内容或下文的描述中给出的任何明示或暗示的理论所限制的意图。
概述
公开的实施例涉及使用两个相异网络的各种飞行器数据网络架构。这些架构包括作为关键数据源的至少一个传送系统以及作为关键数据的消费者的多个接收系统。
本文中，术语“关键数据”是指由接收系统使用的，使接收系统可以进行通信、导航或航空功能的任何数据。例如，关键数据可以是接收系统执行通信功能所使用的通信数据、接收系统执行导航功能所使用的导航数据或者接收系统执行航空功能所使用的航空数据。例如，关键数据可以是由传送系统，如航姿参考系统(attitude heading and referencesystem,AHRS)，惯性参考系统(inertial reference system,IRS)和/或空气数据系统(airdata system,ADS)提供给飞行控制计算机的用于帮助辅助飞行控制计算机执行航空功能的数据。另外，关键数据可以是由导航系统，如全球定位系统(GPS)提供的用于帮助辅助飞行器驾驶舱中的显示器执行航空功能的数据。另一个例子是用于执行机组人员和空中交通管制(Air Traffic Control)之间的通信功能的VHF和HF无线电。
关键数据是“关键的”，因为如果它丢失或出错，会妨碍接收系统执行其预定的通信、导航或航空功能。
根据公开的实施例，公开的飞行器数据网络架构还包括远程数据集中器及网络交换机，用于帮助减轻飞行器数据网络中的布线负担。远程数据集中器可以分布在整个飞行器中的各个位置。远程数据集中器用作这样的位置：来自多个传送系统的数据可以集中于此，用于分发给消耗这些数据的各个接收系统。各种接收系统中的每一个都可以可通信地耦合到一个或多个远程数据集中器，使得接收系统可以从原始传送系统和该传送系统的任何冗余版本这两者接收数据。这样，相同的数据可以由多个接收系统(每个都连接到其中一个远程数据集中器)共享，而不需要将每个单独的接收系统直接连线到每个特定的传送系统。
在一些实施例中，每一个原始传送系统有一个或多个冗余传送系统，它(们)是关键数据的另一个源，并且每一个消耗关键数据的接收系统可以从原始传送系统和每一个冗余传送系统接收关键数据。
当该网络包括多个传送系统(因此有多个冗余传送系统)并且接收系统需要从这些传送系统中的每一个接收数据时，由于接收系统通过单个远程数据集中器就可以从多个传送系统中的每一个以及多个冗余传送系统中的每一个接收数据，因此实现远程数据集中器的好处更加明显。换句话说，该接收系统可以可通信地耦合到一个远程数据集中器并且简单地从每一个传送系统和每一个冗余传送系统接收它所需要的数据。然后该接收系统可以比较从其中一个传送系统和从与其对应的冗余传送系统接收的数据来验证从每一个传送系统接收的数据以确保数据是有效的。
公开的飞行器数据网络架构的一个好处是，可以消除飞行器的传送系统和飞行器的每一个接收系统之间的直接接口的需要，因此可以大大减少原来所需要的布线。这不仅减少了造价，还降低了飞行器的重量。
公开的飞行器数据网络架构的另一个好处是，通过该飞行器数据网络可以为相同的关键数据提供多条相异的路径。这可以减少/消除出现共模故障的可能性。该飞行器的接收系统(它们消耗这些关键数据)将具有这些关键数据的至少两个源，这两个源中的每一个将通过不同的、相异的路径输送这些关键数据。
图1是飞行器110的透视图，在该飞行器中可以根据示例性的、非限定性的实施方式来实现公开的实施例。尽管图1中未图示，飞行器110还包括各种机载计算机、飞行器仪表和各种控制系统，现在参照图2-5对它们进行描述。该飞行器包括各种主飞行控制面和副飞行控制面。每个飞行控制面通常有一个或多个执行器来控制其活动。执行器控制单元传送控制信号给多个执行器。这些执行器产生信号，根据这些控制信号控制飞行器的各种飞行控制面的活动。
图2是根据公开实施例的一个实施方式的飞行器数据网络200的简化框图。飞行器数据网络200包括传送系统220-1、冗余传送系统220-2、第一远程数据集中器(RDC)240-1、第二远程数据集中器240-2、第三远程数据集中器240-3、网络交换机250、第一接收系统280-1、第二接收系统280-2、第三接收系统280-3和第四接收系统280-4。在一个非限定性实施方式中，可以假设第一远程数据集中器240-1的位置与第二远程数据集中器240-2和第三远程数据集中器240-3相距很远。例如，在一个实施方式中，可以假设第一远程数据集中器240-1位于飞行器的前端，第二远程数据集中器240-2和第三远程数据集中器240-3位于飞行器的后端。
需要注意的是，图2是飞行器数据网络200的一个实施方式的简化表示，在其它实施方式中，可以包括附加的传送系统、接收系统、远程数据集中器和网络交换机。在这一点上，在一些实施例中，传送系统220-1、220-2中的每一个可以表示多个有区别的传送系统。例如，在一个实施例中，传送系统220-1可以表示包括如航姿参考系统(AHRS)、惯性参考系统(IRS)、空气数据系统(ADS)、通信系统等的传送系统。类似地，在一些实施例中，接收系统280中的每一个可以表示多个有区别的接收系统。此外，在一些实施例中，远程数据集中器中的每一个可以表示多个有区别的远程数据集中器。
在一些实施例中，飞行器数据网络200可以包括附加的传送系统(为了简化未图示)，并且第一远程数据集中器240-1可以耦合到这些附加的传送系统。同样地，第二远程数据集中器240-2和第三远程数据集中器240-3可以各自耦合到附加的接收系统(为了简化未图示)。在一些实施例中，飞行器数据网络200可以包括附加的远程数据集中器和附加的网络交换机(为了简化未图示)。例如，网络交换机250可以耦合到附加的远程数据集中器(为了简化未图示)。
在图2中，传送系统220-1、220-2分别通过第一连接230-1和第二连接230-2可通信地耦合到第一远程数据集中器240-1。接收系统280-1、280-2通过连接230-3、230-4可通信地耦合到远程数据集中器240-2，接收系统280-3、280-4通过连接230-5、230-6可通信地耦合到远程数据集中器240-3。在一个实施例中，连接230可以是直接的有线连接，在远程数据集中器240和网络交换机250有无线通信能力的另一个实施例中，连接230可以是无线通信链路。第一远程数据集中器240-1通过数据总线245可通信地耦合到网络交换机250。网络交换机250通过数据总线245-2耦合到第二远程数据集中器240-2，并且通过数据总线245-3耦合到第三远程数据集中器240-3。
传送系统220-1、220-2两者都发送数据给第一远程数据集中器240-1。尽管图2中传送系统220-1是用单个块图示出的，它可以表示数个不同的系统，因此第一远程数据集中器240-1从每个传送系统接收不同的传入信号。换句话说，远程数据集中器240-1接收的传入信号可以是来自由传送系统220-1表示的各种传送系统的不同信号。这些不同的传入信号可以是离散的、模拟的或数字的形式。
本文中，术语“远程数据集中器(RDC)”可以指基于微处理器的控制器，其在将输入数据输出之前把输入数据由一种形式转换为另一种形式。在一个实施例中，远程数据集中器可以从多种不同的传送系统接收输入数据(离散的、模拟的或数字的形式)。远程数据集中器可以处理并重新格式化输入数据为一般的数字数据格式，以便它可以在网络上传输。例如，远程数据集中器是可以按照网络协议，如EIA/TIA-232、EIA/TIA-422、EIA/TIA-485、ARINC 429、USB 2.0、ARINC-664、MIL-STD-1553、CAN总线和以太网等对传入的输入信号进行转换的协议转换器。此外，远程数据集中器可以接收已按该网络协议转换后的数据，并且在传输给多种接收系统之前，将转换后数据转换回各种接收系统可用的形式。
在一个实施例中，第一远程数据集中器240-1将输入数据翻译(如，按照网络协议转换数据)为翻译后数据，这样它可以被网络交换机250处理并发送。第一远程数据集中器240-1按照网络协议(例如，特定的数字总线协议)将传入信号转换为一个合成的适用于总线245(例如，ARINC 429和/或以太网数据总线)的传出信号(或数据流)。传出信号是根据特定的网络协议格式化的数字数据流。因此，第一远程数据集中器240-1将传入数据“集中”为包括所有翻译后数据的传出信号。第一远程数据集中器240-1通过总线245-1将翻译后数据传输给网络交换机250。翻译后数据的一部分用于接收系统280-1，一部分用于另一个接收系统280-2.
在不使用网络交换机250和远程数据集中器240-2、240-3之一或二者的其它实施例中，第一远程数据集中器240-1可以直接连接到各种接收系统280中的一个或多个。在这样的实施例中，第一远程数据集中器240-1可以执行附加的功能以转换从传送系统220接收的传入信号，这样从传送系统接收的数据在被传输给各种接收系统之前就转换为被接收飞行器系统280使用(或被要求)的(例如，可以被接收飞行器系统280读取和处理)适当的信号类型或格式(例如，数据字类型)。换句话说，如果需要，第一远程数据集中器240-1可以将从传送系统220接收的数据重新格式化为接收系统280中的每一个所需要的数据类型，并将这些数据直接传输到适当的接收系统280。例如，在一个实施例中，第一远程数据集中器240-1可以有载入的配置文件，该配置文件描述某种数据的传送系统和接收系统以及在将这些数据发送给预定的接收系统之前需要怎样处理和重新格式化该数据。
现在再次参考图2中所示的具体实施方式(其使用网络交换机250和远程数据集中器240-2、240-3)。需要注意的是，术语“网络交换机”可以指将飞行器系统连接在一起并对在这些设备间传送的数据执行交换功能的网络设备。网络交换机接收传入数据，处理该数据，并将处理后数据沿着路径转发到它的预期目的地。在图2中，网络交换机250配置为：读取翻译后数据，确定它的目的地(例如，特定的接收系统)和通往该目的地的路径，并沿着路径将翻译后数据发送到适当的目的地。在本实施例中，翻译后数据的至少一部分被发送到第二远程数据集中器240-2和第三远程数据集中器240-3。
第二远程数据集中器240-2和第三远程数据集中器240-3每个都把从网络交换机250接收的数据翻译(或转换)为接收飞行器系统280使用(例如，可以被接收飞行器系统280读取和处理)的信号类型或格式(例如，数据字类型)。第二和第三远程数据集中器240-2、240-3可以接收已经根据该网络协议转换后的数据，并且在将其传输到各种接收系统前将这些转换后数据转换回各种接收系统所要求的形式。换句话说，第二远程数据集中器240-2和第三远程数据集中器240-3将从网络交换机250接收的数据重新格式化为每一个接收系统需要的数据类型，并将这些数据传输给适当的接收系统。例如，在一个实施例中，第二和第三远程数据集中器240-2、240-3每一个都有载入的配置文件，该配置文件描述某种数据的传送系统和接收系统以及在将这些数据发送给预定的接收系统之前需要怎样处理和重新格式化该数据。
这种特定的架构的一个问题是远程数据集中器240和网络交换机250每一个都必须正确操作，因为它们是沿着特定的传送系统220和特定的接收系统280之间的路径的仅有链路。如果远程数据集中器240或网络交换机250因为某种原因操作不正确或操作失败，则接收系统280可能接收不到从传送系统220传输来的数据。这可能非常重要，尤其是当从传送系统220传输来的数据是“关键”数据时。这种特定的架构的另一个问题是远程数据集中器240和网络交换机(当存在超过一个时)可能遇到共模故障(例如，多个远程数据集中器240也可能遇到共同的软件出错(bug))，在此情况下，所有的远程数据集中器240或网络交换机不能按预期操作(例如，将数据传输给错误的接收系统)。
为了解决飞行器数据网络200的这些问题，在一个实施例中，包括了附加的传送系统、接收系统、远程数据集中器和网络交换机作为冗余。换句话说，提供了独立的网络，它包括与网络交换机250相似或相同的冗余网络交换机(未图示)和与远程数据集中器240-1、240-2、240-3相同或相似的冗余远程数据集中器(未图示)，为传送系统220和接收系统280之间传输的数据提供两个独立的可选路径。在一个实施例中，提供了与网络交换机250相同的冗余网络交换机(未图示)，并提供了与远程数据集中器240-1、240-2、240-3相通的冗余远程数据集中器(未图示)，为传送系统220和接收系统280之间传输的数据提供了两个独立的可选路径。在另一个实施例中，提供了与网络交换机250相似的冗余网络交换机(未图示)，并提供了与远程数据集中器240-1、240-2、240-3相似的冗余远程数据集中器(未图示)，为传送系统220和接收系统280之间传输的数据提供了两个独立的可选路径。为了减少共模故障的可能性，除了冗余网络交换机(未图示)和冗余远程数据集中器(未图示)使用了分别与网络交换机250和远程数据集中器240-1、240-2、240-3不同的硬件和/或软件以外，冗余网络交换机(未图示)和冗余远程数据集中器(未图示)与网络交换机250和远程数据集中器240-1、240-2、240-3功能相似。下文将用参照图4描述一个这种实施方式。另外，在参照图5描述的其它实施例中，可以实施多个网络交换机和远程数据集中器，这样在传送系统220和接收系统280间传输数据就有多条有区别的路径。
人们希望提供可以为关键数据的传输提供可选路径的架构，以防止沿着传送系统220与接收系统280之间的主路径出现共模故障。根据一个实施例，可以如图3所示提供这些可选路径。根据其它实施例，可以如图4所示提供这些可选路径。
图3是根据公开实施例的另一个实施方式的飞行器数据网络300的简化框图。图3中飞行器数据网络300包括与图2中飞行器数据网络200相同的块、组件或元件。在图3中，相同的块、组件或元件被标识为相应的，但用300标号序列替换了200标号序列的参考标号。对图2中每一个元件的描述适用于图3中相同的块、组件或元件。为了简洁，将不再重复对图3中的每一个元件的描述。
这个实施例与图2的不同在于它还包括了用于从传送系统320向接收系统380-1、380-2传输数据(例如关键数据)的多个直接有线连接325-1…325-4。尽管为了清晰没有图示出来，应该理解的是，也可以在接收系统380-3、380-4与传送系统320之间提供附加的直接有线连接。直接有线连接325-1…325-4为数据提供了不遭受与图2中所示的路径相同故障模式的可选路径。例如，如果远程数据集中器340-1或340-2没有按预期操作，那么应当经过这些远程数据集中器发送到接收系统380-1、380-2的数据仍然可以经过传送系统320与接收系统380-1、380-2之间的直接有线连接325-1…325-4中的一个被传递。
该方法的一个缺点是由于传送系统320和接收系统380在飞行器上的位置，用于实现传送系统320和接收系统380之间的直接有线连接325-1…325-4的一些(或全部)传输线长度可能很大。例如，直接有线连接325-1和325-4可以被用于从传送系统320-1、320-2直接向接收系统380-1传输数据，但是需要在传送系统320-1、320-2与接收系统380-1之间发送。除了与将飞行器中彼此距离可能很远的两个系统进行连线有关的其它技术问题以外，这还可能大大增加飞行器的重量。因此，希望提供可以帮助解决这些问题并帮助消除一些本来需要的布线的可选架构。
图4是根据公开实施例的另一个实施方式的飞行器数据网络400的简化框图。
飞行器数据网络400包括传送系统420-1、冗余传送系统420-2、第一远程接口单元(RIU)432-1、第二远程接口单元432-2、第三远程接口单元432-3、第一远程数据集中器(RDC)440-1、第二远程数据集中器440-2、第三远程数据集中器440-3、网络交换机450、第一接收系统480-1、第二接收系统480-2、第三接收系统480-3、第四接收系统480-4和处理单元495。图4的飞行器数据网络400包括与图2的飞行器数据网络200相同的一些块、组件或元件。在图4中，相同的块、组件或元件被标识为相应的，但用400标号序列替换了200标号序列的参考标号。对图2中每一个元件的描述适用于图4中相同的块、组件或元件。为了简洁，将不再重复对图4中的每一个元件的描述。
与图2相比，图4的飞行器数据网络400包括第一远程接口单元432-1、第二远程接口单元432-3和处理单元495。远程接口单元中的每一个都可以执行与远程数据集中器相同或相似的功能，并且处理单元495可以执行与网络交换机相同或相似的功能。在一个实施例中，为了减少发生共模故障的可能性，处理单元495“相异于”网络交换机450，并且远程接口单元432“相异于”远程数据集中器440-1、440-2、440-3。例如，在一个实施方式中，这些冗余的组件相异之处在于，它们可以实现与网络交换机450和远程数据集中器440不同的硬件和/或软件。例如，远程接口单元432可以包括与远程数据集中器440的硬件和/或软件不同的硬件和/或软件。这种相异性很重要，因为它有助于确保每一个路径上的相似组件(例如，远程数据集中器440和远程接口单元432)不必遇到相同的故障模式或操作错误。例如，网络交换机450的故障操作不必影响处理单元495的操作，远程接口单元432的故障操作不必影响远程数据集中器440的操作。因此，为关键数据提供了两个可选的相异路径，使得在一个通信路径不按预期操作的情况下，可以到达恰当的接收系统。
在图4中，传送系统420也向第一远程接口单元432-1发送包括关键数据的信号。第一远程接口单元432-1接收包含关键数据的输入信号并根据网络协议翻译(或转换)关键数据以生成具有符合该网络协议的格式的翻译后关键数据。处理单元495经过总线可通信地耦合到第一远程接口单元432-1，并且第一远程接口单元432-1经过该总线发送翻译后关键数据给处理单元495。
处理单元495仅接收从传送系统传输来的“关键数据”，而网络交换机450接收从传送系统传输来的所有数据，除此之外，处理单元495执行与网络交换机450相似的功能。例如，处理单元495从第一远程接口单元432-1接收翻译后关键数据，对其进行处理以确定翻译后关键数据的适当目的地(例如，接收系统480-1、480-2、480-3、480-4)，然后基于远程接口单元432-2、432-3中哪一个与正确的目的地通信，将翻译后关键数据适当地发送到正确的远程接口单元。因此处理单元495也执行交换功能以确保特定的翻译后数据能够传输到正确的远程接口单元432-2、432-3。处理单元495是与网络交换机执行相似功能的不同类型的交换机，但“相异”之处在于它不易遭受与网络交换机450相同的故障模式。例如，处理单元495可以包括与网络交换机450不同的硬件和/或不同的软件。
第二远程接口单元432-2从处理单元495接收至少部分翻译后数据(例如，目的地是接收系统48-1、480-2及与第二远程接口单元432-2耦合的任何其它接收系统的翻译后关键数据)。第二远程接口单元432-2转换它所接收的翻译后关键数据以生成具有为第一接收系统480-1使用所设计的格式和为第二接收系统480-2(以及耦合到远程接口单元43-2的任何其它接收系统(未图示))使用所设计的格式的转换后关键数据。例如，第二远程接口单元432-2可以将翻译后关键数据转换为具有接收系统480-1、480-2使用或需要的信号类型(例如，格式)的转换后关键数据。第二远程接口单元432-2用不同的信号将转换后关键数据传输给接收系统480-1、480-2。这样，图4的飞行器数据网络400允许多个接收系统耦合到单个远程接口单元，并消除了对传送系统420中的每一个和接收系统480之间的直接有线连接的需要。这减少了飞行器上的布线量。此外，第一远程接口单元432-1、处理单元495和第二远程接口单元432-2为在传送系统420-1与接收系统480-1、480-2间传输关键数据提供了可选的通信路径。这个可选的通信路径(由第一远程接口单元432-1、处理单元495和第二远程接口单元432-2提供)与经第一远程数据集中器440-1、网络交换机450和第二远程数据集中器440-2提供的通信路径相异。进一步来说，因为关键数据的可选通信路径包括了不同的组件，它们是相异的。这种相异性的好处在于处理单元495不会遇到与网络交换机450相同的故障模式(例如，软件差错或错误、硬件失败，如在验证测试中未发现的软件或硬件设计错误)，并且远程接口单元432不会遇到与远程数据集中器440-1、440-2相同的故障模式。因此，共模故障的风险可以被减小和/或消除。
尽管未图示，飞行器数据网络400可以包括附加的处理单元(如同495)和远程接口单元(如同432-2)以执行与接收系统480-3、480-4有关的相似的功能。此外，应当理解的是，处理单元495可以可通信地耦合到许多个可通信地耦合到附加接收系统(未图示)的附加远程接口单元(未图示)。例如，处理单元495可以可通信地耦合到远程接口单元432-3。而且，尽管未图示，附加远程接口单元中的每一个可以耦合有附加的接收系统。例如，远程接口单元432-3可以可通信地耦合到为了简化而未图示的其它接收系统。
传送系统和接收系统之间的关键数据传输的实施方式例子
图5是根据公开实施例的另一个实施方式的飞行器数据网络500的简化框图。
图5的飞行器数据网络500包括传送系统520、远程接口单元(RIU)532、远程数据集中器(RDC)540、网络交换机550、接收系统580。图5的飞行器数据网络500包括一些与上文分别参照图2-4的飞行器数据网络200、300、400描述的相同的块、组件或元件。在图5中，相同的块、组件或元件被标识为相应的，但用500标号序列替换了200、300或400标号序列的参考标号。因此，例如，远程数据集中器540应与图2的远程数据集中器240、图3的远程数据集中器340，和图4的远程数据集中器440相对应，同时远程接口单元532应与图4的远程接口单元432相对应，并且网络交换机550应与图2-4的网络交换机250、350、450分别相对应。图5中，在图的同一位置一起画出了多个远程数据集中器块(例如，远程数据集中器540-1、540-3)，然而，这并不意味着它们的实际位置相互接近。例如，远程数据集中器540-3可以位于飞行器上与远程数据集中器540-1不同的部分。例如，远程数据集中器540-1可以位于飞行器的前部附近，而远程数据集中器540-3可以位于飞行器的后部附近。同样地，在图的同一位置一起画出了多个远程接口单元块(例如，远程接口单元532-1、532-3)，然而，这并不意味着它们的实际位置相互接近。例如，远程接口单元532-3可以位于飞行器上与远程接口单元532-1不同的位置。例如，远程接口单元532-1可以位于飞行器的前部附近，而远程接口单元532-3可以位于飞行器的后部附近。为了简化，不再重复对图2至图4中的每一个元件的完整描述。对图2-4中每个块、组件或元件的描述适用于图5中有相似标号的块、组件或元件。
图5的飞行器数据网络500用于图示图2-4中被共同提及的传送系统和接收系统具体的、非限定性的例子。应该理解的是，这些例子是非限定性的且其意图是示出示例性的架构。如图5所示，传送系统520可以包括，例如，惯性参考系统520-1-1、520-2-1、520-3-1，航姿参考系统(AHRS)520-1-2、520-2-2、空气数据系统(ADS)520-1-3、520-2-3、520-1-4、520-2-4和通信系统520-1-5、520-2-5。接收系统580可以包括，例如，航空电子系统580-1、显示器580-2-1、580-2-2、飞行控制计算机580-2-3、580-2-4和其它飞行器系统590-1、590-2。其它飞行器系统590-1、590-2表示可以从传送系统接收数据，也可以向接收系统传送数据的其它飞行器系统，并且由于它们中的每一个是为了表示可以作为数据传送器和/或接收器的多个其它飞行器系统，在图5中它们被标记为“其它传送和接收系统”。其它飞行器系统590-1、590-2可以表示不接收关键数据的接收系统的例子，而所有其它接收系统580都从传送系统520接收关键数据。
惯性参考系统520-1-1、520-2-1、520-3-1中的每一个包括设备、组件和传感器，如陀螺仪(如环形激光陀螺仪)、加速计、全球定位系统(GPS)接收器和其它运动传感设备。例如，惯性参考系统520-1-1、520-2-1、520-3-1中的每一个可以包括环形激光陀螺仪和加速计，该环形激光陀螺仪和加速计可以感知可用于计算或产生提供给飞行控制计算机580-2-3、580-2-4的惯性信号数据。惯性信号数据一般可以包括惯性飞行数据，如飞行器速率中的角速率(例如，翻滚轴线、俯仰轴线和偏离轴线的角速率)和线性加速度以及飞行器姿态和速度。
如同惯性参考系统520-1-1、520-2-1、520-3-1，航姿参考系统(AHRS)520-1-2、520-2-2每一个都包括如陀螺仪、加速计和/或磁力计等为了简化而未图示出的传感器设备。航姿参考系统(AHRS)520-1-2、520-2-2中的每一个也包括处理器和软件，用于处理来自各种传感器设备的信息以产生提供给飞行控制计算机580-2-3、580-2-4的惯性飞行控制数据。例如，在一些实施方式中，航姿参考系统(AHRS)520-1-2、520-2-2中的每一个都包括飞行器的三个轴线的三个传感器，它们可以提供飞行器的三个轴线中的每一个轴线的航向、姿态和偏航测量数据。这些航向、姿态和偏航测量数据可以通过航姿参考系统(AHRS)520-1-2、520-2-2中的处理器进行处理，以提供惯性飞行控制数据(例如，速率、加速度、姿态和航向测量数据)，然后可以将它们提供给飞行控制计算机580-2-3、580-2-4。根据本实施方式，该惯性飞行控制数据可以包括上文关于惯性参考系统520-1-1、520-2-1、520-3-1描述的惯性信号数据的至少一部分。因此，在一些实施例中，惯性参考系统520-1-1、520-2-1、520-3-1和航姿参考系统(AHRS)520-1-2、520-2-2输出基本上相似类型的数据(例如，速率、加速度、姿态和航向测量)。换句话说，惯性信号数据和惯性飞行控制数据在一定程度上是“冗余的”。来自航姿参考系统(AHRS)520-1-2、520-2-2的惯性飞行控制数据可被用于检查或确认由惯性参考系统520-1-1、520-2-1、520-3-1输出的惯性信号数据的正确性。
空气数据系统(ADS)520-1-3、520-2-3、520-1-4、520-2-4可以包括一些传感器，如空气数据传感器、空气数据参考(air data reference,ADR)组件或传感器、飞行器传感器(例如，空气速度指示器、高度指示器、姿态指示器、陀螺仪、磁罗盘、导航仪传感器、速度传感器、角速率传感器等)、位置、角度、位移、距离、速度、加速度传感器(例如，加速计、倾角计、位置传感器、旋转编码器、旋转/线性可变差动变压器、转速计等)、可用于测量冲压空气压力和静态压力的皮托管和静态压力传感器、声学传感器(例如，音响、麦克风、地震仪、加速计等)、振动传感器等等。空气数据系统520-1-3、520-2-3、520-1-4、520-2-4可以提供多种空气数据参考信号，它们可以用于确定/计算度量，如空气速度、马赫数、气压高度数据、海拔高度、攻角、空气温度等。
通信系统520-1-5、520-2-5可以包括，例如，卫星通信接口、全球定位系统(GPS)接口、全球导航卫星系统(GNSS)接口、其它无线接口等。
航空电子系统580-1一般可以指飞行器上使用的任何电气或电子系统。航空电子系统580-1的例子可以包括通信系统、导航系统、航空系统、监视系统、控制系统、飞行器飞行控制系统、防撞系统、飞行器管理系统、气象系统、雷达系统等。
显示器580-2-1、580-2-2可以包括显示单元，如显示控制单元、多功能显示器(MFD)、备用显示器等。
本领域中已知，飞行控制计算机580-2-3、580-2-4是飞行控制系统的一部分，用于控制飞行器的发动机和飞行控制面。飞行控制计算机580-2-3、580-2-4可以从惯性参考系统520-1-1、520-2-1、520-3-1、航姿参考系统(AHRS)520-1-2、520-2-2、空气数据系统(ADS)520-1-3、520-2-3、520-1-4、520-2-4及其它传感器(未图示)接收输入信号。输入信号的例子可以包括提供与速率(例如，机体角度速率信号)、加速度信号、高度信号、姿态信号、速度信号、航向信号等有关的信息的信号。飞行控制计算机580-2-3、580-2-4也从飞行员输入系统(未图示)接收飞行员输入信号。例如，飞行员输入系统生成各种飞行员输入信号以响应飞行员的输入。可以响应于飞行员向左或向右调节控制杆，向前或向后调节控制轮或控制杆，调节方向舵踏板等生成飞行员输入信号。
飞行控制计算机580-2-3、580-2-4配置为通过基于输入信号产生控制飞行器发动机的发动机控制信号来控制飞行器的发动机。
飞行控制计算机580-2-3、580-2-4配置为通过向控制耦合到各种飞行控制面的执行器的执行器控制单元发出控制命令来操作飞行器上的各种飞行控制面(例如，副翼、升降舵、方向舵、扰流板、襟翼等)，以响应于各种标准提供期望的飞行操作。每一个飞行控制计算机580-2-3、580-2-4处理输入信号以生成控制飞行器的各种飞行控制面的控制命令。例如，每一个飞行控制计算机580-2-3、580-2-4都处理飞行员输入信号和从IRS、AHRS和ADS接收的输入信号的至少一部分，以将飞行员输入信号翻译为执行器控制单元(未图示)所使用的命令。每一个执行器控制单元都控制与各种飞行控制面相关的一个或多个执行器，以控制那些飞行控制面。
其它飞行器系统590-1、590-2是接收数据，但不需要接收前文所描述的“关键”数据的任何其它飞行器系统。其它飞行器系统590-1、590-2的例子可以包括环境控制系统、燃油油量系统等。
远程数据集中器540-1直接可通信地耦合到包括惯性参考系统520-1-1、空气数据系统520-1-4和通信系统520-1-5的各种传送系统、包括显示器580-2-1和其它飞行器系统590-1的各种接收系统以及将远程数据集中器540-1间接可通信地耦合到航空电子系统580-1、显示器580-2-2、飞行控制计算机580-2-3、580-2-4和其它飞行器系统590-2的网络交换机550-1、550-3。远程数据集中器540-1接收包括来自这些传送系统中的每一个的关键数据的数据。远程数据集中器540-1翻译所有接收的数据以生成翻译后数据，该翻译后数据被合并并且传输给网络交换机550-1、550-3中的每一个。网络交换机550-1、550-3从远程数据集中器540-1接收翻译后数据，确定翻译后数据的合适目的地(例如，特定的接收系统、提供到其它接收系统路径的其它网络交换机和/或其它远程数据集中器)，然后将至少部分翻译后数据发送到或发送向每个目的地(例如，特定的接收系统、提供到其它接收系统路径的其它网络交换机和/或其它远程数据集中器)。
在一个实施例中，远程数据集中器540-3从网络交换机550接收至少部分翻译后数据，并执行与图2的远程数据集中器s240-2相似的功能，把来自网络交换机中的一个的翻译后数据的至少一部分进行转换以生成有接收系统580-1、580-2-1、595-1所使用的格式的转换后数据。然后远程数据集中器540-3可以向接收系统580-1、580-2-1、595-1传输转换后数据。
远程接口单元532-1直接可通信地耦合到包括惯性参考系统520-1-1、520-3-1、航姿和参考系统520-1-2、空气数据系统520-1-3和通信系统520-1-5的多种传送系统、航空电子系统580-1以及飞行控制计算机580-2-3。
远程接口单元532-1直接从这些传送系统520-1-1、520-3-1、520-1-2、520-1-3、520-1-5中的每一个接收关键数据，翻译这些关键数据，然后传输翻译后关键数据给飞行控制计算机580-2-3的处理单元595-1。远程接口单元532-3可以执行相同的功能，但位于飞行器中不同的部分。例如，远程接口单元532-1可以位于飞行器的前部附近，而远程接口单元532-3可以位于飞行器的后部附近。在一个实施例中，远程接口单元532-3从处理单元595-1接收至少部分翻译后关键数据，并执行与图4的远程接口单元432-2相似的功能，转换来自处理单元595-1的至少一部分翻译后关键数据以生成具有接收系统580-1、580-2-1、595-1所使用的格式的转换后数据。尽管没有示出所有链路，远程接口单元532-3可以随后向接收系统580-1、580-2-1、595-1传输转换后数据。
在图5所示的实施例中，处理单元595-1是飞行控制计算机580-2-3中的处理器，然而，需要注意的是，处理单元595-1不需要必须是飞行控制计算机580-2-3的一部分，并且可以用飞行器上的任何处理器来实现。在图5中以这种方式进行图示，以示出一个方便的实施方式，但是处理单元595-1也可以是作为例如起落架控制单元(LGCU)的一部分、座舱压力控制器(CPC)、环境控制系统(ECS)、轮胎压力监测系统(TPMS)、制动控制单元(BCU)、发动机控制单元(ECU)、前轮转向(NWS)单元的一部分的处理器或者飞行器上的任何其它处理器。
然后处理单元595-1可以处理翻译后关键数据以提取关键数据，并将其直接传输给网络交换机550-1和其它处理单元595-2。网络交换机550-1可以执行路由功能，以通过可选路径把这些关键数据间接传递给消耗关键数据的任何其它接收系统(例如，包括航空电子系统580-1和显示器580-2-1、580-2-2)。因此，作为例子，来自空气数据系统520-1-4的关键数据可以经过包括远程数据集中器540-1和网络交换机550-3的一个路径被传递给航空电子系统580-1，而来自空气数据系统520-1-3的关键数据可以经过包括远程接口单元532-1、处理单元595-1和可能的其它网络交换机的另一个相异的路径传递给航空电子系统580-1。这样，公开的飞行器数据网络可以经过不易遭受共模故障的相异的路径输送关键数据。
远程数据集中器540-2直接可通信地耦合到包括惯性参考系统520-2-1、空气数据系统520-2-4和通信系统520-2-5的各种传送系统、包括显示器580-2-2和其它飞行器系统590-2的各种接收系统以及将远程数据集中器540-2间接可通信地耦合到航空电子系统580-1、显示器580-2-1、飞行控制计算机580-2-3、580-2-4和其它飞行器系统590-1的网络交换机550-2、550-4。远程数据集中器540-2接收包括来自这些传送系统中的每一个的关键数据的数据。远程数据集中器540-2翻译接收到的所有数据以生成翻译后数据，然后将其合并成一个信号，传输给网络交换机550-2、550-4中的每一个。网络交换机550-2、550-4从远程数据集中器540-2接收翻译后数据，确定翻译后数据的合适目的地(例如，特定的接收系统、其它网络交换机和/或提供到其它接收系统的路径的其它远程数据集中器)，然后将至少部分翻译后数据发送到或发送向每个目的地(例如，特定的接收系统，其它网络交换机和/或提供到其它接收系统的路径的其它远程数据集中器)。
在一个实施例中，远程数据集中器540-4从网络交换机550接收至少部分翻译后数据，并执行与图2的远程数据集中器240-2相似的功能，转换至少一部分翻译后数据，以生成具有接收系统580-1、580-2-2、595-2所使用的格式的转换后数据。然后远程数据集中器540-3可以把转换后数据传输给接收系统580-1、580-2-2、595-2。
远程接口单元532-2直接可通信地耦合到包括惯性参考系统520-2-1、航姿参考系统520-2-2、空气数据系统520-2-3和通信系统520-2-5的各种传送系统以及飞行控制计算机580-2-4。远程接口单元532-2直接从这些传送系统520-2-1、520-2-2、520-2-3、520-2-5中的每一个接收关键数据，翻译这些关键数据，并把翻译后关键数据传输给飞行控制计算机580-2-4的处理单元595-2。远程接口单元532-4可以执行相同的功能，但是它位于飞行器的不同部分。例如，远程接口单元532-2可以位于飞行器的前部附近，而远程接口单元532-4可以位于飞行器的后部附近。在一个实施例中，远程接口单元532-4从处理单元595-2接收至少部分翻译后关键数据，并执行与图4的远程接口单元432-2相似的功能，转换来自处理单元595-2的翻译后关键数据的至少一部分，以生成具有接收系统580-1、580-2-2、595-2所使用的格式的转换后数据。尽管没有示出所有链路，远程接口单元532-4可以随后把转换后数据传输给接收系统580-1、580-2-2、595-2。
处理单元595-2不需要必须是飞行控制计算机580-2-4的一部分，并且可以用飞行器上的任何处理器来实现。在图5中以这种方式进行图示，以示出一个方便的实施方式。处理单元595-2可以随后处理翻译后关键数据以提取关键数据，并将其直接传输给网络交换机550-2和其它处理单元595-1。网络交换机550-3可以执行路由功能，以通过可选路径把该关键数据间接传递给任何消耗关键数据的其它接收系统(例如，包括航空电子系统580-1和显示器580-2-1、580-2-2)。因此，作为例子，来自空气数据系统520-2-4的关键数据可以经过包括远程数据集中器540-2和网络交换机550-4的一个路径传递到航空电子系统580-1，而来自空气数据系统520-2-3的关键数据可以经过包括远程接口单元532-2、处理单元595-2和可能的其它网络交换机的另一个相异的路径传递给航空电子系统580-1。这样，公开的飞行器数据网络可以经过不易遭受共模故障的相异的路径输送关键数据。
本领域技术人员会进一步理解，结合本文公开的实施例描述的各种图示的逻辑块、模块、电路可以用电子硬件、计算机软件或两者的组合来实现。在上文中按照功能和/或逻辑块组件(或模块)描述了一些实施例和实施方式。然而，应当理解的是，可以通过将任何数量的硬件、软件和/或固件配置为执行特定功能来实现这样的块组件(或模块)。为了清楚的图示硬件和软件的可互换性，上文中一般性地按照它们的功能描述了各种图示的组件、块、模块、电路。这种功能是作为硬件还是作为软件来实现取决于具体应用和对整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每个具体应用以不同的方式来实现所描述的功能，但这种实施决定不应被解释为会导致脱离本发明的范围。例如，系统或组件的实施例可能使用各种集成电路组件，例如，存储元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查询表等等，它们可以在一个或多个微处理器或其它控制设备的控制下完成多种功能。此外，本领域技术人员将会理解，这里所描述的实施例仅仅是示例性的实施方式。
结合在此公开的实施例描述的各种图示逻辑块、模块和电路可以由被设计为执行在此描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)，专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑设备、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或它们的任意组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以作为计算设备的组合来实现，例如，DSP和微处理器、多个微处理器、用DSP核结合的一个或多个微处理器或任何其它这种配置的组合。本文使用的单词“示例”专指“作为例子、范例或图例”。本文中用“示例”描述的任何实施例并不一定解释为首选或优于其它实施例。
本文公开的实施例可以直接以硬件、由处理器执行的软件模块或者两者的组合来体现。软件模块可以存在于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或其它本领域所知的任何形式的存储介质中。示例性的存储介质耦合到处理器上，这样处理器可以从存储介质读取或向其写入信息。在替换方案中，存储介质可以与处理器一体化。处理器和存储介质可以存在于ASIC中。
在本文中，表示关系的术语，如第一和第二等，可以仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开来，而不一定要求或暗示这样的实体或动作之间的任何实际的关系或顺序。除非用权利要求语言具体定义，否则诸如“第一”、“第二”、“第三”等的序数词仅表示多个中的不同个体，而不暗示任何顺序或序列。除非用权利要求语言具体定义，否则任何权利要求中的文本序列都不暗示处理步骤必须根据这样的序列按时间或逻辑顺序执行。在不脱离本发明的范围的情况下，处理步骤可以按任何顺序互换，只要这样的互换与权利要求语言相抵触并且逻辑上不荒谬。
此外，根据上下文，用于描述不同元件之间关系的单词如“连接”或“耦合”不暗示必须在这些元件间进行直接物理连接。例如，两个元件可以物理地、电子地、逻辑地或以任何方式通过一个或多个附加元件相互连接。
尽管在前文的详细描述中给出了至少一个示例性的实施例，但是应当理解的是，存在大量的变化。例如，尽管公开的实施例是关于飞行器的飞行控制计算机进行描述的，但是本领域的技术人员将会理解，公开的实施例可以用其它类型的交通工具中使用的其它类型的计算机来实现，包括但不限于宇宙飞船、潜艇、水面舰艇、汽车、火车、摩托车等。还应当理解，单个或多个示例性的实施例仅仅是例子，并不是为了以任何方式限制发明的范围、适用性或构造。而且，前文中的详细描述为本领域技术人员提供了用于实现单个或多个示例性的实施例的方便的路线图。应当理解，在不脱所附权利要求及其法律等同物给出的本发明的范围的情况下，可以对元件功能和布局进行各种变更。

Claims (20)

1.一种飞行器数据网络，包含：
第一传送系统和第一接收系统之间的第一通信路径，所述第一通信路径包括：
第一远程数据集中器(RDC)，其配置为：从所述第一传送系统接收包含数据的一个或多个输入信号；并翻译所述数据，以生成翻译后数据；
网络交换机，其经过总线可通信地耦合到所述第一远程数据集中器，所述网络交换机配置为：从所述第一远程数据集中器接收所述翻译后数据；确定来自所述第一远程数据集中器的所述翻译后数据的至少部分的目的地；并从所述网络交换机向所述第一接收系统发送所述翻译后数据的所述至少部分；
第二远程数据集中器，其配置为：从所述网络交换机接收所述翻译后数据的所述至少部分；转换来自所述网络交换机的所述翻译后数据的所述至少部分，以生成具有为所述第一接收系统使用所设计的格式的转换后数据；并将所述转换后数据从所述第二远程数据集中器传输给所述第一接收系统；
其中所述第一远程数据集中器、所述网络交换机和所述第二远程数据集中器共同限定所述第一通信路径的第一硬件和软件；以及
所述第一传送系统和所述第一接收系统之间的第二通信路径，所述第二通信路径包括：
第一远程接口单元(RIU)，其配置为：从所述第一传送系统接收包含所述数据的所述一个或多个输入信号；并翻译所述数据以生成翻译后数据；
处理单元，其经过总线可通信地耦合到所述第一远程接口单元，所述处理单元配置为：从所述第一远程接口单元接收所述翻译后数据；确定来自所述第一远程接口单元的所述翻译后数据的至少部分的目的地；并从所述处理单元向所述第一接收系统发送所述翻译后数据的所述至少部分；以及
第二远程接口单元，其配置为：从所述处理单元接收所述翻译后数据的所述至少部分；转换来自所述处理单元的所述翻译后数据的所述至少部分，以生成为所述第一接收系统使用的转换后数据；并将所述转换后数据从所述第二远程接口单元传输给所述第一接收系统，
其中所述第一远程接口单元、所述处理单元和所述第二远程接口单元共同限定所述第二通信路径的第二硬件和软件；并且
其中组成所述第一通信路径的所述第一远程数据集中器、所述网络交换机和所述第二远程数据集中器的所述第一硬件和软件的至少一部分不同于组成所述第二通信路径的所述第一远程接口单元、所述处理单元和所述第二远程接口单元的所述第二硬件和软件。
2.根据权利要求1所述的飞行器数据网络，还包含：
可通信地耦合到所述第二远程数据集中器的第二接收系统，其中所述第二接收系统与所述第一接收系统分离且不同；并且
其中所述第二远程数据集中器配置为：从所述网络交换机接收其它翻译后数据；转换所述其它翻译后数据以生成具有为所述第二接收系统使用所设计的格式的其它转换后数据，并将所述其它转换后数据传输给所述第二接收系统。
3.根据权利要求2所述的飞行器数据网络，还包含：
所述第一传送系统与所述第一接收系统之间的第三通信路径，所述第三通信路径包含：将所述数据从所述第一传送系统直接传到所述第一接收系统的第一有线连接；以及
所述第一传送系统与所述第二接收系统之间的第四通信路径，所述第四通信路径包含：将所述数据从所述第一传送系统直接传到所述第二接收系统的第二有线连接。
4.根据权利要求3所述的飞行器数据网络，还包含：
第二传送系统，其配置为传送一个或多个包含所述数据的冗余版本的输入信号，其中所述第二传送系统与所述第一传送系统分离且不同；以及
到所述第一接收系统的第五通信路径，所述第五通信路径包含：将所述数据的所述冗余版本从所述第二传送系统直接传到所述第一接收系统的第三有线连接；以及
所述第二传送系统与所述第一接收系统之间的第六通信路径，所述第六通信路径包含：所述第一远程数据集中器、所述网络交换机和所述第二远程数据集中器。
5.根据权利要求4所述的飞行器数据网络，还包含：
到所述第二接收系统的第七通信路径，所述第七通信路径包含：将所述数据的所述冗余版本从所述第二传送系统直接传到所述第二接收系统的第四有线连接；以及
所述第二传送系统与所述第二接收系统之间的第八通信路径，所述第八通信路径包含：所述第一远程数据集中器、所述网络交换机和所述第二远程数据集中器。
6.根据权利要求1所述的飞行器数据网络，还包含：
其中所述第一远程数据集中器包含硬件和软件，并且所述第一远程接口单元包含与所述第一远程数据集中器的硬件和软件不同的硬件和软件；
其中所述网络交换机包含硬件和软件，并且其中所述处理单元包含与所述网络交换机的硬件和软件不同的硬件和软件；并且
其中所述第二远程数据集中器包含硬件和软件，并且其中所述第二远程接口单元包含与所述第二远程数据集中器的硬件和软件不同的硬件和软件。
7.根据权利要求1所述的飞行器数据网络，其中所述数据包含关键数据，其中所述关键数据包含：
所述第一接收系统使用的通信数据；
所述第一接收系统使用的导航数据；或
所述第一接收系统使用的航空数据。
8.根据权利要求1所述的飞行器数据网络，其中所述第一接收系统包含：
飞行控制计算机。
9.根据权利要求1所述的飞行器数据网络，其中所述第一接收系统包含：
航空电子系统。
10.根据权利要求1所述的飞行器数据网络，其中所述第一接收系统包含：
显示器。
11.根据权利要求1所述的飞行器数据网络，其中所述第一传送系统包含：
通信系统。
12.根据权利要求1所述的飞行器数据网络，其中所述第一传送系统包含：
惯性参考系统(IRS)。
13.根据权利要求1所述的飞行器数据网络，其中所述第一传送系统包含：
航姿参考系统(AHRS)。
14.根据权利要求1所述的飞行器数据网络，其中所述第一传送系统包含：
空气数据系统(ADS)。
15.一种飞行器，包含：
飞行器数据网络，其包含：
多个传送系统，每个配置为生成包含数据的信号，所述多个传送系统包含：第一传送系统；
多个接收系统，其消耗所述数据，包含：第一接收系统；
所述第一传送系统和所述第一接收系统之间的第一通信路径，所述第一通信路径包括；
第一远程数据集中器(RDC)，其配置为：从所述第一传送系统接收包含所述数据的一个或多个输入信号；并根据网络协议翻译所述数据，以生成具有符合所述网络协议的格式的翻译后数据；
网络交换机，其经过总线可通信地耦合到所述第一远程数据集中器，所述网络交换机配置为：从所述第一远程数据集中器接收所述翻译后数据；确定来自所述第一远程数据集中器的所述翻译后数据的至少部分的目的地；并从所述网络交换机向所述第一接收系统发送所述翻译后数据的所述至少部分；
第二远程数据集中器，其配置为：从所述网络交换机接收所述翻译后数据的所述至少部分；转换来自所述网络交换机的所述翻译后数据的所述至少部分，以生成具有为所述第一接收系统使用所设计的格式的转换后数据；并且将所述转换后数据从所述第二远程数据集中器传输给所述第一接收系统；
其中所述第一远程数据集中器、所述网络交换机和所述第二远程数据集中器共同限定所述第一通信路径的第一硬件和软件；以及
所述第一传送系统和所述第一接收系统之间的第二通信路径，所述第二通信路径包括：
第一远程接口单元(RIU)，其配置为：从所述第一传送系统接收包含所述数据的所述一个或多个输入信号；并翻译所述数据以生成翻译后数据；
处理单元，其经过总线可通信地耦合到所述第一远程接口单元，所述处理单元配置为：从所述第一远程接口单元接收所述翻译后数据；确定来自所述第一远程接口单元的所述翻译后数据的至少部分的目的地；并从所述处理单元向所述第一接收系统发送所述翻译后数据的所述至少部分；以及
第二远程接口单元，其配置为：从所述处理单元接收所述翻译后数据的所述至少部分；转换来自所述处理单元的所述翻译后数据的所述至少部分，以生成为所述第一接收系统使用的转换后数据；并将所述转换后数据从所述第二远程接口单元传输给所述第一接收系统，
其中所述第一远程接口单元、所述处理单元和所述第二远程接口单元共同限定所述第二通信路径的第二硬件和软件；并且
其中组成所述第一通信路径的所述第一远程数据集中器、所述网络交换机和所述第二远程数据集中器的所述第一硬件和软件的至少一部分不同于组成所述第二通信路径的所述第一远程接口单元、所述处理单元和所述第二远程接口单元的所述第二硬件和软件。
16.根据权利要求15所述的飞行器，其中所述数据包含关键数据，其中所述关键数据包含：所述第一接收系统使用的通信数据；所述第一接收系统使用的导航数据；或所述第一接收系统使用的航空数据。
17.根据权利要求15所述的飞行器，其中所述第一接收系统包含：
飞行控制计算机；
航空电子系统；或
显示器。
18.根据权利要求15所述的飞行器，其中所述第一传送系统包含：
通信系统；
惯性参考系统(IRS)；
航姿参考系统(AHRS)；或
空气数据系统(ADS)。
19.根据权利要求15所述的飞行器，还包含：
可通信地耦合到所述第二远程数据集中器的第二接收系统，其中所述第二接收系统与所述第一接收系统分离且不同；并且
其中所述第二远程数据集中器配置为：从所述网络交换机接收其它翻译后数据；转换所述其它翻译后数据，以生成具有为所述第二接收系统使用所设计的格式的其它转换后数据，并将所述其它转换后数据传输给所述第二接收系统。
20.根据权利要求19所述的飞行器，还包含：
所述第一传送系统与所述第一接收系统之间的第三通信路径，所述第三通信路径包含：将所述数据从所述第一传送系统直接传到所述第一接收系统的第一有线连接；
所述第一传送系统与所述第二接收系统之间的第四通信路径，所述第四通信路径包含：将所述数据从所述第一传送系统直接传到所述第二接收系统的第二有线连接；
第二传送系统，其配置为传送包含所述数据的冗余版本的一个或多个输入信号，其中所述第二传送系统与所述第一传送系统分离且不同；
到所述第一接收系统的第五通信路径，所述第五通信路径包含：将所述数据的所述冗余版本从所述第二传送系统直接传到所述第一接收系统的第三有线连接；
所述第二传送系统和所述第一接收系统之间的第六通信路径，所述第六通信路径包含：所述第一远程数据集中器、所述网络交换机和所述第二远程数据集中器；
到所述第二接收系统的第七通信路径，所述第七通信路径包含：将所述数据的所述冗余版本从所述第二传送系统直接传到所述第二接收系统的第四有线连接；以及
所述第二传送系统和所述第二接收系统之间的第八通信路径，所述第八通信路径包含：所述第一远程数据集中器、所述网络交换机和所述第二远程数据集中器。
CN201610193313.2A 2015-03-30 2016-03-30 飞行器数据网络 Active CN106027594B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/672,639 US9838436B2 (en) 2015-03-30 2015-03-30 Aircraft data networks
US14/672,639 2015-03-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106027594A CN106027594A (zh) 2016-10-12
CN106027594B true CN106027594B (zh) 2018-11-09

Family

ID=56984347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610193313.2A Active CN106027594B (zh) 2015-03-30 2016-03-30 飞行器数据网络

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9838436B2 (zh)
CN (1) CN106027594B (zh)
FR (1) FR3034596B1 (zh)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10200110B2 (en) * 2016-06-30 2019-02-05 Ge Aviation Systems Llc Aviation protocol conversion
US10129143B2 (en) * 2016-10-25 2018-11-13 The Boeing Company Bandwidth on deterministic aircraft data networks
US10136341B2 (en) * 2017-01-03 2018-11-20 Simmonds Precision Products, Inc. Wireless data concentrator systems and methods
DE102017111527A1 (de) * 2017-05-26 2018-11-29 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Flugsteuersystem
US10577120B1 (en) * 2017-07-26 2020-03-03 Rockwell Collins, Inc. Flight display network for an aircraft
US20190291890A1 (en) * 2018-03-23 2019-09-26 Goodrich Aerospace Services Private Limited Pilot operation validation and advisory system
WO2019207377A1 (en) 2018-04-24 2019-10-31 Uber Technologies, Inc. Determining vtol departure time in an aviation transport network for efficient resource management
US11238745B2 (en) 2018-05-07 2022-02-01 Joby Aero, Inc. Dynamic aircraft routing
US12006048B2 (en) 2018-05-31 2024-06-11 Joby Aero, Inc. Electric power system architecture and fault tolerant VTOL aircraft using same
CN112368208A (zh) 2018-05-31 2021-02-12 杰欧比飞行有限公司 电动动力系统架构和使用该架构的容错vtol飞行器
WO2020009871A1 (en) 2018-07-02 2020-01-09 Joby Aero, Inc. System and method for airspeed determination
US11323214B2 (en) * 2018-09-17 2022-05-03 Joby Aero, Inc. Aircraft control system
CN109450759B (zh) * 2018-11-29 2021-08-17 北京计算机技术及应用研究所 一种fc-ae-1553总线控制节点设备的系统
WO2020118310A1 (en) 2018-12-07 2020-06-11 Joby Aero, Inc. Rotary airfoil and design method therefor
JP7275272B2 (ja) 2018-12-07 2023-05-17 ジョビー エアロ，インコーポレイテッド 航空機制御システム及び方法
US10845823B2 (en) 2018-12-19 2020-11-24 Joby Aero, Inc. Vehicle navigation system
US11230384B2 (en) 2019-04-23 2022-01-25 Joby Aero, Inc. Vehicle cabin thermal management system and method
KR20240043816A (ko) 2019-04-23 2024-04-03 조비 에어로, 인크. 배터리 열 관리 시스템 및 방법
CN114423679A (zh) 2019-04-25 2022-04-29 杰欧比飞行有限公司 垂直起降飞行器
CN110311697B (zh) * 2019-06-24 2021-07-09 中国航空无线电电子研究所 远程数据集中器
US11477088B2 (en) 2019-10-15 2022-10-18 Rockwell Collins, Inc. Smart point of presence (SPOP) devices for aircraft-based high availability edge network architecture
US11563642B2 (en) * 2019-10-15 2023-01-24 Rockwell Collins, Inc. Smart point of presence (SPOP) aircraft-based high availability edge network architecture
US12012229B2 (en) 2020-03-06 2024-06-18 Joby Aero, Inc. System and method for robotic charging aircraft
EP4162473A4 (en) 2020-06-05 2024-07-03 Joby Aero Inc AIRCRAFT CONTROL METHOD AND SYSTEM
US20240161639A1 (en) * 2022-11-15 2024-05-16 Goodrich Corporation Smart aircraft towing system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102326064A (zh) * 2009-02-19 2012-01-18 波音公司 包括可伸展硅的传感器网络
CN102598590A (zh) * 2009-09-23 2012-07-18 威罗门飞行公司 具有性能监测的主动多路径网络冗余

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7558903B2 (en) * 2003-04-11 2009-07-07 The Boeing Company Interfacing a legacy data bus with a wideband wireless data resource utilizing an embedded bus controller
US7505400B2 (en) * 2004-09-22 2009-03-17 Honeywell International Inc. Dual lane connection to dual redundant avionics networks
FR2887516B1 (fr) * 2005-06-27 2008-10-03 Messier Bugatti Sa Architecture distribuee de systeme de gestion d'atterisseurs d'aeronef
US7724259B2 (en) * 2005-08-24 2010-05-25 Innovative Solutions And Support, Inc. Aircraft flat panel display system with improved information availability
US20070127521A1 (en) * 2005-12-02 2007-06-07 The Boeing Company Interface between network data bus application and avionics data bus
US7715954B2 (en) 2006-03-30 2010-05-11 Avidyne Corporation Flight management system vector functions
US7698025B1 (en) 2006-09-14 2010-04-13 The Boeing Company Integrating communication and surveillance
WO2008122820A2 (en) * 2007-04-05 2008-10-16 Bombardier Inc. Multi-axis serially redundant, single channel, multi-path fly-by-wire flight control system
FR2943037B1 (fr) * 2009-03-11 2012-09-21 Airbus France Systeme de commande d'aeronef a architecture modulaire integre.
FR2952261B1 (fr) * 2009-11-05 2011-12-23 Airbus Operations Sas Systeme de communication dans un aeronef
GB201015756D0 (en) * 2010-09-21 2010-10-27 Airbus Operations Gmbh Remote data concentrator
EP2604515B1 (en) * 2011-12-12 2017-11-08 Airbus Operations GmbH Method and system for controlling a high-lift device or a flight control surface, and air- or spacecraft comprising such system
US20140101337A1 (en) * 2012-10-10 2014-04-10 Honeywell Intl. Inc./Patent Services M/S Ab/2B Systems and methods for a dialog service interface switch
FR2997383B1 (fr) * 2012-10-25 2014-12-26 Eurocopter France Giravion equipe d'une structure de montage conjoint d'un tableau de commande et d'une baie avionique prealablement equipes d'un ensemble unitaire de cablage
BR112016014108A2 (pt) * 2013-12-19 2017-08-08 Thales Canada Inc Sistema e método para gerenciamento de uma pluralidade de funções críticas em uma aeronave

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102326064A (zh) * 2009-02-19 2012-01-18 波音公司 包括可伸展硅的传感器网络
CN102598590A (zh) * 2009-09-23 2012-07-18 威罗门飞行公司 具有性能监测的主动多路径网络冗余

Also Published As

Publication number Publication date
US9838436B2 (en) 2017-12-05
CN106027594A (zh) 2016-10-12
FR3034596B1 (fr) 2018-09-07
US20160294882A1 (en) 2016-10-06
FR3034596A1 (zh) 2016-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106027594B (zh) 飞行器数据网络
US11307579B2 (en) Fault-tolerant control of an autonomous vehicle with multiple control lanes
CN104122896B (zh) 一种基于ttp/c总线的无人飞行器飞行控制系统体系架构
US7984878B2 (en) Apparatus and method for backup control in a distributed flight control system
US20170101067A1 (en) Integrated power distribution, data network, and control architectures for a vehicle
Park Avionics and control system development for mid-air rendezvous of two unmanned aerial vehicles
US10473485B2 (en) Aircraft pilot assistance system
CN105865455B (zh) 一种利用gps与加速度计计算飞行器姿态角的方法
CN104570033B (zh) 一种飞机机载gps与惯性导航系统组合定位方法
CN104115081A (zh) 利用恒定倾斜角转弯的风计算系统
CN104199440B (zh) 一种四机三总线冗余异构gnc系统
CN102520728B (zh) 一种采用双天线gps实现可控翼伞精确定点回收的方法
CN108562289A (zh) 连续多边几何环境中四旋翼飞行器激光雷达导航方法
US10911298B2 (en) Communication network, communication installation within an aircraft and aircraft comprising such a communication installation
Gu et al. Avionics design for a sub-scale fault-tolerant flight control test-bed
Kopecki et al. Algorithms of measurement system for a micro UAV
Ducard Fault-tolerant flight control and guidance systems for a small unmanned aerial vehicle
US11099936B2 (en) Aircraft integrated multi system electronic architecture
Zhang et al. Fault tolerant formation flight control of UAVs
EP2077477B1 (en) Failsafe remote data concentrator
US20190127050A1 (en) Flight control systems and methods
CN204832961U (zh) 无人机的飞控系统
Conte Integration and Evaluation of a Full MEMS Technology in Large Passenger Aircraft Architecture
CN216805847U (zh) 一种多余度静压系统
CN106707874A (zh) 一种多源导航计算机电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant