CN107040565A - 航空电子计算器、通信网络、通信装置及相应的飞行器 - Google Patents

航空电子计算器、通信网络、通信装置及相应的飞行器 Download PDF

Info

Publication number
CN107040565A
CN107040565A CN201610818489.2A CN201610818489A CN107040565A CN 107040565 A CN107040565 A CN 107040565A CN 201610818489 A CN201610818489 A CN 201610818489A CN 107040565 A CN107040565 A CN 107040565A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
aviation electronics
calculator
routing module
electronics calculator
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.)
Granted
Application number
CN201610818489.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107040565B (zh
Inventor
马夏尔·蒙特里夏尔
伯努瓦·皮尔逊
马克·弗梅
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.)
Thales SA
Original Assignee
Thales SA
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 Thales SA filed Critical Thales SA
Publication of CN107040565A publication Critical patent/CN107040565A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107040565B publication Critical patent/CN107040565B/zh
Expired - Fee Related 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
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0803—Configuration setting
    • H04L41/0806—Configuration setting for initial configuration or provisioning, e.g. plug-and-play
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D43/00—Arrangements or adaptations of instruments
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/18—Packaging or power distribution
    • G06F1/181—Enclosures
    • G06F1/182—Enclosures with special features, e.g. for use in industrial environments; grounding or shielding against radio frequency interference [RFI] or electromagnetical interference [EMI]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/3822—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving specially adapted for use in vehicles
    • 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
    • H04L12/40169—Flexible bus arrangements
    • H04L12/40176—Flexible bus arrangements involving redundancy
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/74—Address processing for routing
    • H04L45/745—Address table lookup; Address filtering
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/15—Interconnection of switching modules
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/35—Switches specially adapted for specific applications
    • H04L49/351—Switches specially adapted for specific applications for local area network [LAN], e.g. Ethernet switches
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L49/00—Packet switching elements
    • H04L49/40—Constructional details, e.g. power supply, mechanical construction or backplane
    • H04L49/405—Physical details, e.g. power supply, mechanical construction or backplane of ATM switches
    • 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
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/0017—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus with operator interface units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • B64D2045/0075—Adaptations for use of electronic flight bags in aircraft; Supports therefor in the cockpit
    • 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
    • H04L2012/40208—Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • 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

Abstract

本申请涉及一种航空电子计算器、通信网络、通信装置及相应的飞行器。航空电子计算器(14)用于装载在飞行器(10)上。该航空电子计算器(14)包括：保护套(26)以及至少一个模块(28)，所述至少一个模块(28)选自能够执行至少一个软件应用的信息处理模块、输入/输出管理模块和电源管理模块，每个模块(28)被设置在所述保护套(26)内。该航空电子计算(14)还包括设置在保护套(26)内的路由模块(36)，该路由模块(36)包括多个通信端口(38)并被配置为从将至少一个消息从输入通信端口(38)发送到输出通信端口(38)。

Description

航空电子计算器、通信网络、通信装置及相应的飞行器
技术领域
本发明涉及一种旨在设置于飞行器上的航空电子计算器。
本发明还涉及一种通信网络，该通信网络包括多个网络交换机，每个网络交换机包括多个通信端口。
本发明还涉及一种通信装置，该通信装置多个电子设备和这样的通信网络。
本发明还涉及一种飞行器，该飞行器包括这种通信装置。
更具体地，本发明涉及航空电子通信网络领域，该航空电子通信网络安装在飞行器上，该航空电子通信网络包括网络交换机，优选地，该网络交换机符合ARINC 664标准。
本发明还涉及冗余通信网络，即包括多个网络交换机并允许经由不同的网络交换机的多个通信路径的通信网络。即使多个网络交换机中的一个交换机出现故障，这样的冗余网络仍允许连接到该通信网络的两个电子设备之间的数据通信。
背景技术
冗余的航空电子通信网络是已知的，这样的网络包括两个独立的通信通道，该通信通道还被称作通信面(面A、面B)，该通信面被平行(或作为镜像)设置。每个通信面包括一个或多个网络交换机，必要时，每个面的网络交换机相互连接。一个通信面的两个相邻的网络交换机通过双向的数据链路连接在一起，以允许在两个网络交换机之间进行两个方向上的数据通信。每个网络交换机以根据ARINC 664标准的专用电子装置的形式来实现。
电子设备还被称为用户设备，其需要经由该网络的交换机进行通信，该电子设备连接到每个通信链的交换机以经由平行的两个面获得通信冗余。优选地，一个通信面的网络交换机的数量等于另一通信面的网络交换机的数量，则该通信网络被称为处于镜像面(面A、面B)。
然而，这种具有很多网络交换机和用户设备的通信网络特别复杂。
发明内容
因此，本发明的目的在于提出一种航空电子计算器，从而可能简化飞行器内的通信。
为此，本发明的目的在于一种用于装载在飞行器上的航空电子计算器，该航空计算器包括：
-保护套，
-至少一个模块，所述至少一个模块选自输入/输出管理模块、电源管理模块和能够执行至少一个软件应用程序的信息处理模块，每个模块被设置在所述保护套内，
-路由模块，其设置在所述保护套内，所述路由模块包括多个通信端口并被配置为将至少一个消息从输入通信端口发送到输出通信端口，以及
-数据收发模块，其设置在所述保护套内，所述收发模块被配置为被连接到属于一组的模块中的至少一个，该组包括：
-设置在所述保护套内的所述路由模块；
-位于所述航空电子计算器之外的另一路由模块。
根据本发明的航空电子计算器通过进一步集成设置在其保护套内的路由模块，通过抑制对附加网络交换机的需求以可能显著简化飞行器内的通信网络，由此降低了飞行器上的电子器件的成本、体积、电力消耗和重量。事实上，集成到该计算器中的路由模块则被配置为实现网络交换机的功能，其能够直接与该网络交换机或其他网络交换机直接通信。
换言之，根据本发明的航空电子计算器实现自身的原始功能，例如，由信息处理模块应用的信息处理功能和/或由输入/输出管理模块应用的对输入/输出管理功能，和/或由电源管理模块应用的电源管理功能，同时确保用于将消息从输入通信端口路由至输出通信端口的附加功能，该路由功能通常由在现有技术的航空电子计算器外的专用网络交换机保证。信息处理功能例如为用于应用一个或多个航空电子处理的功能，例如飞行管理或者飞行器的致动器进一步管理(制动、自动导航等)，或用于观察信息的功能，或用于存储器管理的功能，该存储器的大小通常介于2Gb与128Gb之间。
信息处理模块则优选为电子模块，该电子模块包括能够执行至少一个软件应用的处理器，该应用在航空电子处理操作的应用中为航空电子软件应用程序，在信息观察的情况下为图形应用程序，则该处理器优选地形成图形处理器或与图形处理器相连，并被配置为构建图像和生成屏幕上的信息显示，或在存储器管理功能下为存储器管理应用程序。必要时，屏幕被放置为远离信息处理模块且不与信息处理模块分离，又或者集成到信息处理模块。
可替换地且附加地，输入/输出管理模块为配置为获取和/或发出航空电子类信号(离散信号、模拟信号、ARINC 429总线、CAN总线等)、尤其是音频信号或无线电信号的电子模块，该输入/输出管理模块使得可能从传感器获取信息和/或对飞行器的致动器进行控制。
可替换地且附加地，电源管理模块为电子模块，该电子模块至少包括电能转换器，则该电源管理模块被配置为将从飞行器的电网络接收到的电能中的一个或多个电源电压传送给在计算器之外的航空电子设备。
根据本发明的其他有利的方面，该航空电子计算器包括单独地或根据所有技术上可能的组合的一个或多个以下特征：
-所述路由模块符合ARINC 664标准；
-所述路由模块和选自信息处理模块、输入/输出管理模块和电源管理模块中的模块的至少一部分模块以单个电路板的方式制成；
-所述航空电子计算器还包括设置在保护套内的监控器，该监控器被配置为对路由模块进行监控；
-所述收发模块包括至少一个通信端口且连接到选自信息处理模块和输入/输出管理模块中的至少一个模块(28)上，所述航空电子计算器还包括内部数据链路，该内部数据链路设置在保护套内并以双向方式将收发模块连接到路由模块；
-所述路由模块可被去激活，则所述收发模块能够经由去激活的所述路由模块连接到在所述航空电子计算器之外的另一路由模块上，去激活的所述路由模块形成所述收发模块与所述外部路由模块之间的网关；
-所述路由模块可在能够连接到在所述航空电子计算器之外的另一路由模块时与所述收发模块断开连接；
-所述路由模块和所述收发模块以单个电子部件的形式制成。
-所述路由模块被配置为根据该路由模块到位于距所述航空电子计算器一定距离处的一个或多个外部路由模块的第一连接配置表，将至少一个消息从所述输入通信端口发送到所述输出端口，以及所述收发模块被配置为根据所述航空电子计算器与航空电子设备的第二连接配置表经由至少一个路由模块与所述航空电子计算器之外的航空电子设备交换数据。
-所述第一配置表和所述第二配置表被预先定义且存储在所述航空电子计算器中；
-所述第一配置表和所述第二配置表互不相同；
-所述第一配置表和所述第二配置表形成单个配置表。
本发明的目的还在于一种用于将电子设备互相连接的通信网络，该通信网络包括：
-至少两个网络交换机的组件，每个网络交换机包括多个通信端口，以及
-至少一个外部数据链路，每个外部数据链路被配置为经由相应的通信端口以双向方式将所述组件的一网络交换机连接到另一网络交换机，
至少两个不同的网络交换机被配置为直接连接到同一电子设备，
其中，所述网络交换机中的至少一个经由如上所述的航空电子计算器来应用。
本发明的目的还在于一种通信装置，该通信装置包括多个电子设备和设置在电子设备之间的通信网络，该通信网络如上所述。
本发明的目的还在于一种包括如上所述的通信装置的飞行器。
附图说明
通过阅读以下仅作为非限制性的示例给出的并参考附图进行的说明，本发明的特征和优点将变得更加显而易见，附图中：
-图1为配备有一通信装置的飞行器的示意图，该通信装置包括两个航空电子设备和设置在航空电子设备之间的通信网络，该通信网络由根据本发明的四个航空电子计算器形成，每个计算器包括路由模块；
-图2为图1中的航空电子计算器根据第一示例性实施例的示意图；
-图3和4分别为图2中的航空电子计算器根据第二示例性实施例与根据第三示例性实施例的类似视图；
-图5为图1中连接在一起的三个航空电子计算器的示意图，每个计算器具有自身的去激活的路由模块；以及
-图6为集成有路由模块的图1中的航空电子计算器的示意图，该航空电子计算器连接到另一远程计算器，该另一远程计算器包括该路由模块的监控器(supervisor)
具体实施方式
在图1中，飞行器10包括通信装置12。飞行器10优选地为飞机。可替换地，飞行器10为直升飞机或由飞行员远程控制的无人机。
飞行器10包括至少一个航空电子计算器14，且优选地包括多个航空电子计算器14。在图1的示例中，飞行器10包括经由外部数据链路16相互连接在一起的四个航空电子计算器14。
通信装置12包括多个电子设备18和设置在这多个电子设备18之间的通信网络20，所述网络20包括至少两个网络交换机24和对网络交换机24进行连接的多个外部数据链路16的集合22。
通信装置12优选为用于布置在飞行器10上的航空电子装置，则电子设备18优选为符合ARINC 664标准的航空电子设备，每个网络交换机24同样优选为符合ARINC 664标准。
每个航空电子计算器14用于装载在飞行器10上并包括保护套26，该保护套26构成该航空电子计算器的外壳。
每个航空电子计算器14还包括至少一个电子模块28，该电子模块28还被称为功能性电子模块，其选自以下各项：图2中可见的能够执行至少一个软件应用32的信息处理模块30、图4中可见的输入/输出管理模块34、以及未示出的用于管理电源的模块，每个功能性电子模块28被设置在保护套26内。
根据本发明，每个航空电子计算14还包括设置在保护套26内的路由模块36，该路由模块36包括多个通信端口38并被配置为将至少一个消息从通信端口38中的一个形成输入通信端口的通信端口发送给通信端口38中的一个形成输出通信端口的通信端口。
在图1的示例中，航空电子计算器14经由外部链路16连接在一起并进一步形成通信网络20，这是因为路由模块36被集成到每个航空电子计算器14上且每个路由模块实现网路交换机的路由功能。
每个航空电子计算器14还包括用于收发数据的模块40，该收发模块40包括至少一个通信端口38并连接到选自信息处理模块30、输入/输出管理模块34和电源管理模块的至少一个功能性电子模块28。
每个航空电子计算器14还包括内部数据链路42，该内部数据链路42设置在保护套26内并以双向方式将收发模块40连接到路由模块36。
此外，可选地，至少一个航空电子计算器14还包括设置在保护套26内的监控器44，该监控器44被配置为对路由模块36进行监控。在图1的示例中，每个航空电子计算器14包括自身的监控器44，则该监控器44优选地集成到功能性电子模块28。在图5的示例中，每个航空电子计算器14还包括自身的监控器44，该监控器44同样被集成到功能性电子模块28。
可替换地，如图6所示，监控器44被包含在距航空电子计算器14一定距离处的电子设备中，例如，在该电子设备的功能性电子模块28中。根据该替换方式，配置为对集成到根据本发明的航空电子计算器14中的路由模块36进行监控的监控器44没有被设置在所述航空电子计算器的保护套24中，而是被远程设置在该航空电子计算器之外的电子设备18中。外部电子模块18包括自身的收发模块40，则集成到航空电子计算器14中的路由模块36连接到包含在外部电子模块18中的该收发模块40。根据该替换方式，监控器44被配置为对路由引擎36进行监控，该路由引擎经由通信网络20、尤其经由外部数据链路16与监控器44相连。
在图6的示例中，集成到航空电子计算器14中的收发模块40和包含在电子设备18中的收发模块40中的每一个经由各自的外部链路16连接到位于航空电子计算器14和电子设备18两者之外的独立的路由模块36上。集成到航空电子计算器14中的收发模块40和路由模块36还经由相应的内部链路42连接在一起。
每个航空电子计算器14和每个电子设备18优选为航空电子系统的电子装置，该航空电子系统例如包括以下系统中的一个或多个：观察系统、警报系统、用于对飞行器的飞行进行管理的系统(还被称为飞行管理系统(FMS，Flight Management System))、卫星定位系统(还被称为全球定位系统(GPS，Global Positioning System))、惯性参考系统(还被称为IRS(Inertial Reference System))，集中维护或记录系统、自动导航系统。更普遍地，可以存在多个装载在飞行器上的电子设备，该电子设备包括用于对机载系统进行控制的设备：引擎、燃料、起落架、制动装置、空调、增压和点火检测。
按照惯例，在后续的说明中，每个航空电子计算器14对应于集成有相应的路由模块36的航空电子系统电子装置，并且每个电子设备18对应于针对通信网络20的用户的电子装置，电子设备18仅包括相应的收发模块40而没有任何路由模块36。
每个外部链路16被配置为以双向方式经由对应的通信端口38将组件22的一网络交换机24连接到另一网络交换机24，或者同样经由对应的通信端口38连接到网络交换机24的用户电子设备18。
当每个外部链路16允许数据沿两个通信方向在通过所述外部链路连接的两个网络交换机之间或在用户设备18与对应的网络交换机24之间从一个到另一个且反向传输时，该外部链路是双向的。
每个外部数据链路16优选为以太网连接。特别地，每个外部链路16优选符合ARINC664标准。
每个外部链路16优选为诸如电连接或光纤连接之类的有线链路。每个外部链路16被配置为允许一定的数据流速率，例如，介于每秒10兆比特与每秒10吉比特之间。
每个电子设备18包括至少两个不同的通信端口38。在图1的示例中，每个电子设备18包括各自的收发模块40，并且所述收发模块40恰好具有两个通信端口38。
通信网络20的用户的每个电子设备18经由每个网络交换机24各自的通信端口38连接到至少两个不同的网络交换机24。
通信网络20包括网络交换机24和多个外部链路16的集合22。通信网络20被配置为将电子设备18(所谓的用户设备)互相连接。优选地，通信网络20符合ARINC 664标准，则每个网络交换机24和各外部数据链路16符合ARINC 664标准。
至少两个不同的网络交换机24被配置为直接连接到同一用户设备18，这用于每个用户设备18以具有冗余的通信网络20。换言之，通信网络的每个用户电子设备18被直接连接到该通信网络20的至少两个不同的网络交换机24。
每个网络交换机包括多个通信端口38，其还被称为连接端口。每个网络交换机24例如为以太网交换机。
每个网络交换机则被配置为根据组件22的网络交换机24之间连接的第一配置表46将至少一个消息从称为输入端口的通信端口38的发送到称为输出端口的通信端口38。
组件22的所有网络交换机24例如是相同的。那么这使得能够提高通信网络20的互操作性。
组件22的网络交换机24的数量大于或等于3，优选等于3或4。在图1的示例中，网络交换机24的数量等于4。这个数量的网络交换机24可以具有并不很繁琐且廉价的通信网络20，同时在即使一个网络交换机24存在故障的情况下仍可提供良好可靠性。
在图1的示例中，组件22的网络交换机24被设置在平行(或镜像)布置的两个通信面(面A、面B)之后。
可替换地(未示出)，组件22的网络交换机24被设置在本申请人于2015年3月31日递交的申请FR 15 00647中所描述的网络架构之后。
此外，根据本发明，网络交换机24中的至少一个网络交换机经由相应的航空电子计算器14的路由模块36进行应用。更具体地，网络交换机24中的至少一个网络交换机由路由模块36和相连的监控器44构成，路由模块36和相连的监控器44被集成到对应的单个航空电子计算器14，或者如之前所述被分别集成到相应的计算器。
在图1的示例中，每个网络交换机24通过各自的航空电子计算器14的路由模块36进行应用。在该示例中，构成每个网络交换机24的每个路由模块36和每个相连的监控器44每次都被集成到各自的单个航空电子计算器14。
每个保护套26的拥塞减少，从而多个航空电子计算器14能够被装载到飞行器10中。每个保护套26的尺寸例如为小于1米×1米×1米，优选为小于0.25米×0.4米×0.2米，更优选为0.06米×0.35米×0.17米。
每个集成到对应的航空电子计算器14中的电子模块28被配置为应用一功能，例如在模块28为能够执行至少一个软件应用32的信息处理模块30时为信息处理功能，又或例如在模块28为输入/输出管理模块34时为输入/输出管理功能，又或例如在模块28为电源管理模块时为电源管理功能。则每个电子模块28被称为功能性电子模块。
在图2的示例中，集成到航空电子计算器14中的功能性电子模块28为能够执行多个软件应用32的信息处理模块30。该信息处理模块30包括信息处理单元50，该信息处理单元50例如由处理器52(也被称为中央处理单元(CPU，Central Processing Unit))和与处理器52相连的存储器54构成。存储器54能够存储多个软件应用32，并且处理器52能够执行这些软件应用32中的每个软件应用。
附加且可选地，信息处理模块30还包括监控单元56。在图2的示例中，监控单元56包括路由模块36的监控器44。
换言之，信息处理模块30是提供用于信息处理的共享资源并由此可能接收软件应用32。每个软件应用32例如为能够应用一个或多个航空电子处理操作的航空电子软件应用；或用于观察信息的图形应用，则处理器52优选地形成图形处理器或与图形处理器相连，其被配置为构建图像并在屏幕上生成信息显示；又或者另一用于管理大容量存储器的应用，该大容量存储器例如为大小大于2Gb、优选地介于2Gb与128Gb之间的存储器。必要时，屏幕(未示出)被设置为远离信息处理模块且不与信息处理模块分离，或者集成到信息处理模块。
在图2的示例中，航空电子计算器14则包括信息处理模块30、路由模块36以及收发模块40，路由模块36和收发模块40通过相应的内部链路42连接在一起。
在图3的示例中，集成到航空电子计算器14中的功能性电子模块28同样是信息处理模块30，该航空电子计算器14还包括第一配置表46，则第一配置表46包含从路由模块36到位于距该航空电子计算器14一定距离处的一个或多个外部模块36和/或在该航空电子计算器14外的一个或多个网络交换机24的连接配置。在图3的示例中，航空电子计算器14还包括第二配置表58，该第二表58包括航空电子计算器14与其他航空电子装置(即，与其他航空电子计算器14和/或其他用户设备18)的连接配置，该第二配置表58由收发模块40使用。
在图3的示例中，第一配置表46和第二配置表58互不相同。可替换地(未示出)，第一配置表46和第二配置表58制成为单个配置表。
第一配置表46和第二配置表58中的每个例如连接到监控单元56。可替换地，第一配置表46直接连接到路由模块36。
如图3所示，第一配置表46和第二配置表58优选地被预先定义并存储在航空电子计算器14中。
在图4的示例中，集成到航空电子计算器14中的功能性电子模块28为输入/输出管理模块34。输入/输出管理模块34为配置为获取和/或发出航空电子类信号(离散信号、模拟信号、ARINC 429总线、CAN总线等)、尤其是音频信号或无线电信号的电子模块，该输入/输出管理模块34使得可以从传感器获取信息和/或对飞行器10的致动器进行控制。
输入/输出管理模块34例如包括处理器52、输入/输出接口60和输入/输出管理单元62。该输入/输出管理单元62例如包括路由模块36的监控器44。输入/输出为航空电子系统的应用的操作所需的输入/输出，例如离散和/或模拟输入/输出，和/或符合ARINC 429标准，和/或CAN类型。
输入/输出管理单元62还包括与管理输入/输出有关的应用，例如用于对输入/输入进行监视的应用64、用于加载数据的应用66、用于集中数据的应用68或另一应用70。
在图4的示例中，航空电子计算器14包括输入/输出管理模块34、路由模块36以及收发模块40，路由模块36和收发模块40通过相应的内部链路42互相连接。
可替换地(未示出)，集成到航空电子计算器14中的功能性电子模块28为电源管理模块。该电源管理模块为至少包括电能转换器的电子模块，则该电源管理模块被配置为将从飞行器的电网络接收到的电能中的一个或多个电源电压提供给在计算器之外的航空电子设备。电能转换器自身是已知的，例如AC-AC转换器，或AC-DC转换器，DC-AC转换器，或DC-DC转换器。
又可替换地(未示出)，航空电子计算器14包括选自信息处理模块30、输入/输出管理模块34和电源管理模块中的多个模块。
每个路由模块36包括多个通信端口38并被配置为将至少一个消息从输入通信端口传输到输出通信端口。优选地，每个路由模块36符合ARINC 664标准。
每个路由模块36还被称为路由引擎(交换机引擎)，并被配置为应用ISO模型中的第2层。
集成到航空电子计算器中的路由模块36和至少部分的功能性电子模块28优选地由单个电子板制成。
可替换且可选地，可根据以下不同的操作模式来使用路由模块36：
-正常模式，其中，路由模块36连接到计算器14中的功能性模块28和收发模块40中的至少一个其他模块上并与该路由模块36所连接的模块28、40进行通信；
-去激活模式，其中，路由模块36仅通过形成在计算器14外的诸如外部路由模块之类的设备与功能性模块28和收发模块40中的至少一个其他模块之间的网关来连接到功能性模块28和收发模块40中的该至少一个其他模块上；以及
-断开模式，其中，路由模块36在能够连接到航空电子计算器14之外的另一路由模块时不与该计算器14的任一其他模块连接。
当路由模块36处于去激活模式时,该路由模块36还被配置为处于透明模式,因而该路由模块36仅形成网关。
无论路由模块36处于正常模式、去激活模式和断开模式中的何种操作模式下，该路由模块通常都被机械地设置在保护套26内。
换言之，如图5所示，路由模块36可被去激活(进入去激活模式)。则收发模块40能够经由所述去激活的路由模块连接到位于距航空电子计算器14一定距离处的外部路由模块36，该去激活的路由模块形成收发模块40与外部路由模块36之间的网关。换言之，当路由模块36被去激活时，该路由模块36进行传导，则航空电子计算器14作为简单的用户电子设备18。
附加地且可替换地，路由模块36可与收发模块40断开(进入断开模式，未示出)或与计算器14中的功能性模块28和收发模块40中的任一其他模块断开。然而，当断开时，路由模块36能够连接到在所述计算器14之外并距该计算器一定距离的另一路由模块36。则在断开模式下，不使用路由模块36与收发模块40之间的内部链路42。
在图1至6的示例中，路由模块36和收发模块40中的每个被制作为分别的电子部件。
作为替换方式(未示出)，当路由模块36和收发模块40被设置在单个航空电子计算器14内时，路由模块36和收发模块40还可被制作为单个电子部件，这允许对根据本发明的航空电子计算器14的架构进行进一步简化。
根据第一配置表46的内容来执行路由模块36从输入通信端口到输出通信端口的消息传输，该第一配置表46限定了所述路由模块36与其他路由模块36和/或其他网络交换机24的连接配置。
每个通信端口38例如为以太网端口，尤其是符合ARINC 664标准的端口。
每个收发模块40(所谓的ARINC 664标准第7部分的端系统(End System))被配置为根据第二配置表58经由至少一个相应的路由模块36与航空电子计算器14外的航空电子设备交换数据，该第二配置表58包括该航空电子计算器14与其他航空电子设备18和/或其他航空电子计算器之间连接的配置信息。
优选地，每个收发模块40符合ARINC 664标准，尤其符合该标准的第7部分。
每个监控器44被配置为对与该监控器相连的路由模块36执行监控，尤其执行以下与所述路由模块36相关的行为中的一个或多个：启动、管理配置、更新、监测和管理故障。
因此，根据本发明的航空电子计算器14通过集成路由模块36给出了减少装载在飞行器10上的设备的数量的可能性，而在现有技术中，路由模块通常包含在专用网络交换机中。
在图1的示例中，所有网络交换机24由集成在各个航空电子计算器14中的路由模块36应用，那么这给出了无需四个专用网络交换机的可能性。
由于减少了构成通信网络20的装置的数量，因此根据本发明的通信网络20具有降低的质量和体积，以及更低的耗电量。
这还使得能够降低飞行器10维护成本。
根据本发明的通信网络20尤其通过限制外部数据链路16、在航空电子计算器14之外的一些数据链路以及在这些模块36、40都被设置在同一、单个保护套26中时的收发模块40与路由模块36之间的内部链路42的数量，来允许改善飞行器10内的布线。
附加地且可选地，路由模块36被去激活使得能够进一步改善通信网络20的研发，单个和相同的航空电子计算器14可以用作网络交换机或网络非专用的计算器，或同时用作两者。
因此，可设想的是，根据本发明的航空电子计算器14允许对飞行器10内的通信进行简化。

Claims (15)

1.一种航空电子计算器(14)，其用于装载在飞行器(10)上，该航空电子计算器(14)包括：
-保护套(26)，以及
-至少一个模块(28)，所述至少一个模块(28)选自输入/输出管理模块(34)、电源管理模块和能够执行至少一个软件应用(32)的信息处理模块(30)，每个模块(28)被设置在所述保护套(26)内，
其特征在于，所述航空电子计算器(14)还包括：
-路由模块(36)，其设置在所述保护套(26)内，所述路由模块(36)包括多个通信端口(38)并被配置为将至少一个消息从输入通信端口(38)发送到输出通信端口(38)，以及
-数据收发模块(40)，其设置在所述保护套(26)内，所述收发模块(40)被配置为被连接到属于一组的模块中的至少一个，该组包括：
-所述路由模块(36)，其设置在所述保护套(26)内；
-另一路由模块(36)，其在所述航空电子计算器(14)之外。
2.根据权利要求1或2所述的航空电子计算器(14)，其中，所述路由模块(36)符合ARINC664标准。
3.根据权利要求1或2所述的航空电子计算器(14)，其中，所述路由模块(36)和选自所述信息处理模块(30)、所述输入/输出管理模块(34)和所述电源管理模块中的模块(28)的至少一部分被制作为单个电路板。
4.根据权利要求1或2所述的航空电子计算器(14)，其中，所述航空电子计算器(14)还包括设置在所述保护套(26)内的监控器(44)，该监控器(44)被配置为对所述路由模块(36)进行监控。
5.根据权利要求1或2所述的航空电子计算器(14)，其中，所述收发模块(40)包括至少一个通信端口(38)并连接到所述信息处理模块(30)和所述输入/输出管理模块(34)中的至少一个模块(28)上，以及
其中，所述航空电子计算器(14)还包括内部数据链路(42)，该内部数据链路(42)设置在保护套(26)内并以双向方式将所述收发模块(40)连接到所述路由模块(36)。
6.根据权利要求5所述的航空电子计算器(14)，其中，所述路由模块(36)可被去激活，则所述收发模块(40)能够经由去激活的所述路由模块(36)连接到在所述航空电子计算器(14)之外的另一路由模块(36)上，去激活的所述路由模块(36)形成所述收发模块(40)与所述外部路由模块(36)之间的网关。
7.根据权利要求5或6所述的航空电子计算器(14)，其中，所述路由模块(36)在能够连接到在所述航空电子计算器(14)之外的另一路由模块(36)时与所述收发模块(40)断开连接。
8.根据权利要求5或6所述的航空电子计算器(14)，其中，所述路由模块(36)和所述收发模块(40)被制作为单个电子部件。
9.根据权利要求5或6所述的航空电子计算器(14)，其中，所述路由模块(36)被配置为根据该路由模块(36)到位于距所述的航空电子计算器(14)一定距离处的一个或多个外部路由模块(36)的第一连接配置表(46)，将至少一个消息从所述输入通信端口(38)发送到所述输出端口(38)，以及
其中，所述收发模块(40)被配置为根据所述航空电子计算器(14)与航空电子设备(18)的第二连接配置表(58)经由至少一个路由模块(36)与所述航空电子设备(18)交换数据。
10.根据权利要求9所述的航空电子计算器(14)，其中，所述第一配置表(46)和第二配置表(58)被预先定义并存储在所述航空电子计算器中。
11.根据权利要求9或10所述的航空电子计算器(14)，其中，所述第一配置表(46)和所述第二配置表(58)互不相同。
12.根据权利要求9或10所述的航空电子计算器(14)，其中，所述第一配置表(46)和第二配置表(58)形成单个配置表。
13.一种适用于将电子设备(18)互相连接的通信网络(20)，该通信网络(20)包括：
-至少两个网络交换机(24)的组件(22)，每个网络交换机(24)包括多个通信端口(38)，以及
-至少一个外部数据链路(16)，每个外部数据链路(16)被配置为经由相应的通信端口(38)以双向方式将所述组件(22)的一网络交换机(24)连接到另一网络交换机(24)，
至少两个不同的网络交换机(24)被配置为直接连接到同一电子设备(18)，
其特征在于，所述网络交换机(24)中的至少一个经由根据前述权利要求中任一项所述的航空电子计算器(14)来应用。
14.一种通信装置(12)，包括：
-多个电子设备(18)，以及
-通信网络(20)，其设置在所述电子设备(18)之间，
其特征在于，所述通信网络(20)符合权利要求13。
15.一种飞行器(10)，所述飞行器(10)包括通信装置(12)，其特征在于，所述通信装置(12)如权利要求14所述。
CN201610818489.2A 2015-09-11 2016-09-12 航空电子计算器、通信网络、通信装置及相应的飞行器 Expired - Fee Related CN107040565B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR15/01893 2015-09-11
FR1501893A FR3041197B1 (fr) 2015-09-11 2015-09-11 Calculateur avionique avec module de routage integre, reseau de communication et installation de communication associes, et aeronef comprenant une telle installation de communication

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107040565A true CN107040565A (zh) 2017-08-11
CN107040565B CN107040565B (zh) 2021-01-05

Family

ID=54783664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610818489.2A Expired - Fee Related CN107040565B (zh) 2015-09-11 2016-09-12 航空电子计算器、通信网络、通信装置及相应的飞行器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10230574B2 (zh)
CN (1) CN107040565B (zh)
FR (1) FR3041197B1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109819010A (zh) * 2017-11-21 2019-05-28 泰雷兹公司 用于向电子接收设备发送数据消息的方法，相关电子发送设备和计算机程序
CN109819011A (zh) * 2017-11-21 2019-05-28 泰雷兹公司 发送电子设备和方法，接收电子设备和方法和计算机程序
CN109936406A (zh) * 2019-02-28 2019-06-25 中电科航空电子有限公司 基于通用数据网络的机载音频系统
CN111147439A (zh) * 2018-11-01 2020-05-12 波音公司 用于飞行器与机外系统通信的系统和方法
CN113994636A (zh) * 2019-06-14 2022-01-28 赛峰电子与防务公司 电子模块组以及用于从该组模块构建飞行器飞行控制单元的方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3070225B1 (fr) * 2017-08-16 2019-09-20 Aksor Borne metier automatique
CN108075824A (zh) * 2018-01-02 2018-05-25 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 公共核心资源机柜及综合模块化航电系统
DK201870684A1 (en) 2018-08-27 2020-05-19 Aptiv Technologies Limited PARTITIONED WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM WITH REDUNDANT DATA LINKS AND POWER LINES
US11563642B2 (en) 2019-10-15 2023-01-24 Rockwell Collins, Inc. Smart point of presence (SPOP) aircraft-based high availability edge network architecture
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
WO2022192698A1 (en) 2021-03-12 2022-09-15 Essex Industries, Inc., Rocker switch
US11688568B2 (en) 2021-03-15 2023-06-27 Essex Industries, Inc. Five-position switch

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040180653A1 (en) * 2003-03-12 2004-09-16 The Boeing Company Modular aircraft information network system and an associated method of packaging the same
US20060215568A1 (en) * 2005-03-28 2006-09-28 Honeywell International, Inc. System and method for data collection in an avionics network
US20070230330A1 (en) * 2006-03-29 2007-10-04 Honeywell International, Inc. System and method for redundant switched communications
CN101156389A (zh) * 2005-03-29 2008-04-02 松下航空电子公司 用于经由数据分配网络路由通信信号的系统和方法
CN101517982A (zh) * 2006-09-27 2009-08-26 波音公司 在客户端设备和飞机的机载系统之间建立连接的路由器
CN101989945A (zh) * 2009-08-05 2011-03-23 中国商用飞机有限责任公司 用于飞机的通信网络
US20140075506A1 (en) * 2012-09-13 2014-03-13 iJet Technologies, Inc. Extensible and Scalable Distributed Computing and Communication Remote Services Platform for Telemetry Collection Adaptive Data Driven Application Hosting, and Control Services
US20140258532A1 (en) * 2010-05-25 2014-09-11 Cisco Technology, Inc. Keep-alive hiatus declaration
US20150100774A1 (en) * 2013-09-13 2015-04-09 Airbus Operations (S.A.S.) Reconfigurable avionics equipment and method of reconfiguring such equipment
CN104579453A (zh) * 2015-01-06 2015-04-29 中电科航空电子有限公司 一种机载无缝数据传输无线通信系统及其通信方法
US9100361B1 (en) * 2008-04-25 2015-08-04 Lockheed Martin Corporation Secure routing module

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69428681T2 (de) * 1994-03-31 2002-08-01 Ibm Verfahren und Gerät zur Erzeugung der Anzeige einer Hardware-Konfiguration
FR2999152B1 (fr) 2012-12-12 2016-07-22 Airbus Operations Sas Systeme de commande d'aeronef a voies fusionnees
US9553658B1 (en) * 2013-10-09 2017-01-24 Satcom Direct, Inc. Router for aircraft communications with simultaneous satellite connections
US9485113B2 (en) * 2013-10-11 2016-11-01 Ge Aviation Systems Llc Data communications network for an aircraft
US10110691B2 (en) * 2015-06-12 2018-10-23 Dell Products L.P. Systems and methods for enabling virtual keyboard-video-mouse for external graphics controllers

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040180653A1 (en) * 2003-03-12 2004-09-16 The Boeing Company Modular aircraft information network system and an associated method of packaging the same
US20060215568A1 (en) * 2005-03-28 2006-09-28 Honeywell International, Inc. System and method for data collection in an avionics network
CN101156389A (zh) * 2005-03-29 2008-04-02 松下航空电子公司 用于经由数据分配网络路由通信信号的系统和方法
US20070230330A1 (en) * 2006-03-29 2007-10-04 Honeywell International, Inc. System and method for redundant switched communications
CN101517982A (zh) * 2006-09-27 2009-08-26 波音公司 在客户端设备和飞机的机载系统之间建立连接的路由器
US9100361B1 (en) * 2008-04-25 2015-08-04 Lockheed Martin Corporation Secure routing module
CN101989945A (zh) * 2009-08-05 2011-03-23 中国商用飞机有限责任公司 用于飞机的通信网络
US20140258532A1 (en) * 2010-05-25 2014-09-11 Cisco Technology, Inc. Keep-alive hiatus declaration
US20140075506A1 (en) * 2012-09-13 2014-03-13 iJet Technologies, Inc. Extensible and Scalable Distributed Computing and Communication Remote Services Platform for Telemetry Collection Adaptive Data Driven Application Hosting, and Control Services
US20150100774A1 (en) * 2013-09-13 2015-04-09 Airbus Operations (S.A.S.) Reconfigurable avionics equipment and method of reconfiguring such equipment
CN104579453A (zh) * 2015-01-06 2015-04-29 中电科航空电子有限公司 一种机载无缝数据传输无线通信系统及其通信方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王红春，何锋: "民用飞机高速航电系统AFDX网络设计与分析", 《计算机工程与设计》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109819010A (zh) * 2017-11-21 2019-05-28 泰雷兹公司 用于向电子接收设备发送数据消息的方法，相关电子发送设备和计算机程序
CN109819011A (zh) * 2017-11-21 2019-05-28 泰雷兹公司 发送电子设备和方法，接收电子设备和方法和计算机程序
CN109819011B (zh) * 2017-11-21 2023-05-30 泰雷兹公司 发送电子设备和方法，接收电子设备和方法和计算机程序
CN111147439A (zh) * 2018-11-01 2020-05-12 波音公司 用于飞行器与机外系统通信的系统和方法
CN111147439B (zh) * 2018-11-01 2023-10-10 波音公司 用于飞行器与机外系统通信的系统和方法
CN109936406A (zh) * 2019-02-28 2019-06-25 中电科航空电子有限公司 基于通用数据网络的机载音频系统
CN113994636A (zh) * 2019-06-14 2022-01-28 赛峰电子与防务公司 电子模块组以及用于从该组模块构建飞行器飞行控制单元的方法
CN113994636B (zh) * 2019-06-14 2024-03-15 赛峰电子与防务公司 电子模块组以及用于从该组模块构建飞行器飞行控制单元的方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10230574B2 (en) 2019-03-12
US20170078142A1 (en) 2017-03-16
FR3041197B1 (fr) 2018-08-31
FR3041197A1 (fr) 2017-03-17
CN107040565B (zh) 2021-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107040565A (zh) 航空电子计算器、通信网络、通信装置及相应的飞行器
CN102421667B (zh) 根据集成模块化航空电子设备架构实现的分布式飞行控制系统
CN101989945B (zh) 用于飞机的通信网络
CN104670508A (zh) 飞行器的飞行管理系统
CN106549847B (zh) 一种新型综合模块化航电系统
CN101322356A (zh) 提供作为系统体系的空运电子化体系结构方法和设备
CN106027212A (zh) 通信网络、飞行器上的通信装置和包括通信装置的飞行器
US20140156122A1 (en) Network infrastructure for locomotive distributed control system
US11563642B2 (en) Smart point of presence (SPOP) aircraft-based high availability edge network architecture
CN105122152A (zh) 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
CN106462529B (zh) 用于电子机柜的输入/输出设备以及包括该设备的机柜
US20120203401A1 (en) Onboard Maintenance System Network Optimization
US11477088B2 (en) Smart point of presence (SPOP) devices for aircraft-based high availability edge network architecture
CN100555126C (zh) 用于监测传输介质的方法和装置
KR100922893B1 (ko) 전력 모니터링 시스템
US10027570B2 (en) Communication network on board a vehicle and a switch of such a communication network
CN113994636B (zh) 电子模块组以及用于从该组模块构建飞行器飞行控制单元的方法
US9503192B2 (en) Data network, aircraft or spacecraft, and method
CN205485613U (zh) 一种无人机航电设备
US9426921B2 (en) Multi-interface
CN110466741A (zh) 用于控制、调节和/或监控航空飞行器的系统
CN201549071U (zh) 运载火箭远距离测控数据传输系统
EP1102439A2 (en) Hierarchical signalling system
CN104683192B (zh) 数据网络和飞机或航天器及方法
CN110114805A (zh) 防火控制单元

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 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
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210105