DE3111722C2 - Passives Leitungssystem für Luftfahrzeuge zur Übertragung von Steuersignalen - Google Patents

Abstract

Für eine Anordnung, insbesondere für Luftfahrzeuge, zur Übertragung von Steuersignalen zur Betätigung von z.B. Steuerflächen, die ein aus einem passiven Leitungssystem gebildetes Netzwerk aufweist, das aus mehrfach vermaschten Lichtleitern besteht, wird eine Energieversorgungseinrichtung mit hoher Zuverlässigkeit beschrieben. Die Energieversorgungseinrichtung erfolgt wahlweise mit einer von mehreren gesonderten Energiequellen, wie ein Flugzeugtriebwerk (8), eine Hilfsturbine (112), eine Fahrtwindturbine (120) oder eine elektrische Batterie (128), die jeweils mit einer Meß- und Schalteinheit (106, 115, 124, 131) versehen sind, die redundant über drei parallel geschaltete Übertragungseinheiten (110) mit dem Netzwerk (24) und über letzterem mit einer Prüfeinheit (135) zur Überwachung und Steuerung der angeschlossenen Einheiten verbunden sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein passives Leitungssystem entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus dem Hauptpatent P 30 32 918.1 ist ein derartiges passives Leitungssystem für Luftfahrzeuge zur Übertragung von Steuersignalen bekannt, wobei das Leitungssystem aus einem mehrfach vermaschten Netzwerk von Lichtleitern besteht

Bei dieser Anordnung wird eine im Vergleich mit mes chan.'schen. hydraulischen oder elektrischen oder daraus kombinierten Lösungen wesentlich gesteigerte Zuverlässigkeit erreicht. Weiterhin ist aufgrund dieses Vorschlages die Möglichkeit gegeben, auch dann noch die Manövrierfähigkeit eines Flugzeuges zu erhalten, ίο wenn mehrere Leitungsteile des Netzwerkes, z. B. durch Beschüß, ausgefallen sind. Bei dem Vorschlag entsprechend dem Hauptpatent liegt der Zuverlässigkeitswert mindestens um eine Größenordnung höher als bei bisherigen Anordnungen dieser Art Ein Nachteil der vorgenannten Anordnung besteht jedoch darin, daß der hohe Grad der Zuverlässigkeit verlorengeht, wenn die Anordnung mit einer herkömmlichen Energieversorgungseinrichtung betrieben wird.

Demgemäß besteht die Aufgabe der Erfindung darin, für ein passives Leitungssystem der vorgenannten Art eine Energieversorgungseinrichtung zu schaffen, deren Zuverlässigkeit der Zuverlässigkeit des Systems selbst gleichwertig ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 9 angegeben.

Mit dem erfindungsgemäß ausgestalteten Leitungssystem wird der Grad der Zuverlässigkeit des gesamten Systems einschließlich der Energieversorgungseinrichtung auf das Niveau der Anordnung nach dem Hauptpatent angehoben.

Es ist zwar bereits durch den Aufsatz »Sichere Flughydraulik« in VDl-Nachrichten vom 21.10.64, S. 16, bekannt, für die Energieversorgung in einem Flugzeug mehrere Energiequellen, z. B. Triebwerke, Batterien oder Fahrtwindturbinen vorzusehen. Diese mehrfachen Energiequellen dienen zur Aufrechterhaltung der hydraulischen Arbeitskreise im Flugzeug bei Ausfall des Hydraulik-Primär- oder Sekundärkreises. Es sind bei dieser bekannten Einrichtung jedoch keine Möglichkeiten für die Überwachung und Steuerung der Energiequellen über ein mehrfach vermaschtes Netzwerk von Lichtleitern aufgezeigt.

Die Erfindung wird im folgenden ausgehend von der Hauptanmeldung, anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Übersicht über die Anordnung nach der Hauptanmeldung für ein Flugzeug;
so F i g. 2 eine Schaltung eines Hauptstcuerkreises nach der Hauptanmeldung;

Fig.3 eine Prinzipschaltung einer Energieversorgungseinrichtung;

F i g. 4 eine interne Prinzipschaltung einer Prüfeinheit nach Fi g. 3;

F i g. 5 eine interne Prinzipschaltung einer Meß- und Schalteinheil und einer Übertragungseinheit nach Fig. 3;

F i g. 6 einen Netzwerkanalysator mit einem Teil eibo nes Netzwerkes;

F i g. 7 eine interne Prinzipschaltung eines Netzwerkanalysator nach F i g. b.

I" i g. 1 zeigt eine Übersicht über die Anordnung nach der Hauptanmeldung zur Übertragung von Steuersignalen für ein Flugzeug F. Das Flugzeug F weist die üblichen Steuerflächen auf. und zwar zwei Höhenruder 1, J'. ein Seitenruder 2, zwei Langsamflug-Querruder 3, 3', zwei Schnellflug-Quemider 4,4', Landeklappen 5,5',

Nasenklappen 6,6' und eine Höhenflosse 7. Zum Flugzeug F gehören u. a. die Triebwerke 8, 8', sowie die Steuerorganc 9, wobei die schematische Darstellung die Steuersäulen 9a mit Pedalen andeutet Das Leitungssystem zur Übertragung von Steuersignalen weist hauptsächlich mehrere Signalprozessoren 10 und ein aus Längsleitungen U und Querleitungen 12 bestehendes mehrfach vermaschtes Netzwerk 24 aus Lichtleitern auf, das mit adressierbaren Servo-Einheiten 14 in Verbindung steht. Knotenpunkte 13 bestehen dabei aus Verzweigungen bekannter Art, z. B. in Form von Sternoder T-Kopplern. Die Steuerorgane 9 sind derart ausgeführt, daß sie ein dem Steuerbefehl entsprechendes digitales Lichtsignal liefern. Die an der Peripherie des Netzwerkes 24 angeordneten Servo-Einheiten 14 verfugen über Einrichtungen zur Umwandlung des ankommenden Lichtsignals in eine Steuerbewegung. Außerdem weisen sie Einrichtungen auf, die die momentane Stellung z. B. eines Ruders ermitteln und ein entsprechendes Lichtsignal an die Längsleitungen 11 abgeben. Der zwischen den Signalprozessoren 10 und den über die Längsleitungen 11 angeschlossenen peripheren Geräten ablaufende Datenverkehr wird zyklisch durchgeführt, d. h. die Signalprozessoren 10 geben in festem Abfragetakt adressierte Informationssignale z. B. an die Servo-Einheiten 14 ab, die diese wiederum mit adresssierten Informationssignalen beantworten. Der hierbei ablaufende Datenverkehr ist in Form von Telegrammen mit fester Wortlänge definiert. Diese Telegramme sind einer Trägerfrequenz in Form einer digitalen Frequenzmodulation aufgeprägt, wobei das Lichtsignal letztlich eine der Trägerfrequenz entsprechende Amplitudenmodulation aufweist. Hierdurch wird eine sehr hohe Störsicherheit gegenüber eventueller Fremdlichteinstreuung erreicht. Aufgrund der Vermaschung ist sichergestellt, daß das Signal auf vielen Wegen von den Signalprozessoren 10 zu der angesprochenen Servo-Einheit 14 gelangt, wodurch die Zuverlässigkeit des Systems weiter erhöht wird. Das dargestellte System ist dreifach ausgeführt, d. h. im Rumpf, im Flügel sowie in den Leitwerken sind drei Längsleitungen 11 mit entsprechenden Querleitungen 12 angeordnet und pro Ruder, Steuerfläche oder dgl. sind drei Servo-Einheiten 14 vorgesehen. Die Signalprozessoren 10 enthalten den Hauptsteuerkreis der gesamten Anordnung. Auch diese Einheit ist zur Steigerung der Zuverlässigkeit dreifach ausgeführt.

F i g. 2 zeigt die Schaltung von einem de:· Signalprozessoren 10, die im wesentlichen aus einem Mischer 15 und drei Informationssystemen 16, 17 und 18 besteht, über dreifach ausgeführte Lichtleitungen 19 ist der Mischer 15 mit einem vermaschten Geber-Netzwerk 20 aus Lichtleitern verbunden. Der dreifache Ausgang des Mischers 15 ist mit je einem der InformationsDysteme 16 bis 18 verbunden. Jedes System 16 bis 18 weist weiterhin je drei Anschlußlichtleitungen 16a bis 18a auf, die jeweils mit dem Netzwerk 24 aus den Längsleitungen 11 und Querleitungen 12 in Verbindung steh». Der Mischer 15 übernimmt hier die Aufgabe, die z. B. von der Steuersäule 9a kommenden digitalen Lichtsignale so aufzubereiten, daß diese unter logischer Berücksichtigung weiterer Informationen an die Informationssysteme 16 bis 18 weitergeleitet werden. Werden dem Mischer 15 z. B. ein Signal, das einer vorgegebenen Soll-Flughöhe entspricht, und ein weiteres von einem Höhenmesser 22 geliefertes Signal, das der Ist-Höhe entspricht, zugeführt, so bildet der Mischer 15 ein zur Einstellung der Soll-Flughöhe dienendes üifferenzsignal, das über die Informationssysteme 16 bis 18 in das Netzwerk 24 eingegeben wird. Dieses an die Servo-Einheit 14.01 des Höhenruders adressierte Telegramm wird nun von dieser Einheit aufgenommen und in einen entsprechenden Ausschlag des Ruders 1 umgesetzt, der das Flugzeug F 5 ohne Einwirkung des Piloten wieder in die Soll-Flughöhe zurückführt. Auf die gleiche Weise können von einem Navigationsgerät 23 gelieferte Kurs-Istwerte durch den Mischer 15 mit einem vorgegebenen Soll-Kurs verglichen werden. Das hierbei entstehende Differenz-Signal wird in einen an die Servo-Einheit 14.02 des Seitenruders 2 und an die Servo-Einheiten 14.03 und 14.04 der Querruder 3 adressierten Steuerbefehl umgewandelt und über die Informationssysteme 16, :I7 und 18 weiter über das Netzwerk 24 den genannten Servo-Einheiten zugeführt. Diese antworten mit einem Ruderausschiag, der die erforderliche Kurskorrektur bewirkt Ein über das Geber-Netzwerk 20 an den Mischer 15 angeschlossenes, nicht dargestelltes Anzeige- und Biediengerät dient u. a. der graphischen Darstellung der Soll- und Istwerte unter Verwendung üblicher Sinnbilder. Wird die Anordnung auf manuellen Betrieb umgeschaltet, so entfällt der Soll-Ist-Vergleich durch den Mischer 15 und die über das Geber-Netzwerk 20 ankommenden Steuerbefehle werden direkt in Form entsprechender TeIegramme an die betreffenden Servo-Einheiten weitergeleitet. An das Geber-Netzwerk 20 sind alle einen Steuerbefehl abgebenden Steuerorgane 9, wie Steuersäulen 9a, Pedale, Trimmrad usw. über einen dreifach ausgeführten Lichtleiter angeschlossen. Bei den vorgeschriebenen Abläufen besteht die Aufgabe der Informationssysteme 16 bis 18 im wesentlichen darin, den Verkehr der in die Mischereinheit 15 ein- und auslaufenden Daten durch einen bestimmten Takt zu steuern und die Befehls- bzw. Abfragetelegramme mit den entsprechenden Adressen zu versehen.

F i g. 3 zeigt eine Prinzipschaltung einer Energieversorgungseinrichtung. Damit kann die flugzeugseitige Anordnung zur Übertragung von Steuersignalen aus vier verschiedenen Energiequellen versorgt werden, nämlich entweder aus einem Flugzeugtriebwerk 8, 8', aus einer Hilfsturbine 112, aus einer elektrischen Batterie 128 oder aus einer Fahrtwindturbine 120. Innerhalb einer Triebwerksgondel 103 sind ein elektrischer Generator 104 und eine hydraulische Pumpe 105 milder WeI-Ie des Triebwerks 8,8' gekoppelt. Die hydraulische Versorgung der Servo-Einheiten 14.09 oder 14.110 erfolgt über eine Druckleitung 107 und eine Rücklaufleitung 108. Der elektrische Ausgang des Generators 104 ist derart mit der Druckleitung 107 verbunden, daß das Metallrohr dieser Leitung gleichzeitig als elektrische Energieleitung dient. Der elektrische Gegenpol des Generator-Ausgangs ist mit Masse verbunden. Eiine Meß- und Schalteinheit 106 steht einerseits mit dem Generator 104 sowie der Pumpe 105 und andererseits über drei parallel geschaltete Übertragungseinheiten 110 mit dem Netzwerk 24 in Verbindung. Eine Hilfsturbine 112 ist mit einem weiteren elektrischen Generator 113 und mit einer weiteren hydraulischen Pumpe 114 gekoppelt. Der Ausgang des Generators 113 ist über die Leitung 117 bo mit der Druckleitung 118 verbunden, so daß auch hier die Druckleitung 118 gleichzeitig als elektrische Energieleitung dient. Der Rücklauf erfolgt hier über die Leitung 116. Der elektrische Rückfluß erfolgt über Masse. Eine Meß- und Schalteinheit 115 steht einerseits mit der b5 Hilfsturbine 112, dem Generator 113 sowie der Pumpe 114 und andererseits über die Übertragungseinheiten UO mit dem Netzwerk 24 in Verbindung. Als weitere Energiequelle steht die (Bord-)Batterie 128 zur Verfü-

gung. Die Batterie 128 kann einen mit einer hydraulischen Pumpe 130 gekoppelten Ε-Motor 129 speisen. Eine Batterieleitung 133 ist auch hier derart mit einer Druckleitung 132 verbunden, daß diese gleichzeitig als elektrische Energieleitung dient. Der elektrische Rückfluß erfolgt über Masse. Als hydraulischer Rücklauf dient die Leitung 134. Eine Meß- und Schalteinheit 131 steht einerseits mit dem E-Motor 129, der Pumpe 130 sowie einem Schalter 136 und andererseits über die Übertragungseinheiten 110 mit dem Netzwerk 24 in Verbindung. Als weitere Energiequelle ist eine Fahrtwindturbine 120 vorgesehen, die mittels eines Ausfahrmotors 123 zusammen mit einem Aggregat 119 in den Fahrtwind ausfahrbar ist. Das Aggregat 119 besteht im wesentlichen aus einem elektrischen Generator 121 und einer hydraulischen Pumpe 122. Eine Ausgangslcitung 126 des Generators ist so mit einer Druckleitung 125 verbunden, daß diese gleichzeitig als elektrische Energieleitung dient. Der hydraulische Rücklauf erfolgt über eine Leitung 127. Der elektrische Rückfluß erfolgt über Masse.

Eine an beliebiger Stelle angeordnete Prüfeinheit 135 steht mit dem faseroptischen Netzwerk 24 in Verbindung, so daß diese mit den vorgenannten Meß- und Schalteinheiten 106,115, 124,131 digital korrespondieren kann. Bei normalem störungsfreien Betrieb werden die elektrische und die hydraulische Energie durch den innerhalb der Triebwerksgondel 103 angeordneten Generator 104 und durch die Pumpe 105 geliefert. Dabei werden durch die Prüfeinheit 135 laufend typische Betriebsdaten des Generators 104 und der Pumpe 105, wie Spannung, Temperatur, Druck usw. mittels an die Meß- und Schalteinheit 106 adressierter digitaler Telegramme abgefragt und mit innerhalb der Prüfeinheit 135 abgespeicherten Vorgabewerten verglichen. Bei Ausfall des Triebwerks 8 wird dieses von der Prüfeinheit 135 sofort erkannt und die nach einer abgespeicherten Prioritätsliste nächst folgende Energiequelle, z. B. die Hilfsturbine 112, eingeschaltet Das entsprechende, an die Meß- und Schalteinheit 115 adressierte digitale Lichtsignal gelangt über das Netzwerk 24 zu der Übertragungseinhcit 110, wird in ein elektrisches Signal umgewandelt, identifiziert und infolge der richtigen Adresse an die MeB- und Schalteinheit 115 weitergeleitet. Diese schaltet aufgrund des erhaltenen Telegramms die Hilfsturbine 112 ein und liefert auf Abfrage die entsprechenden Betriebsdaten zurück an die Früfeinheit 135. Bei Ausfall der Hilfsturbine 112 wird dies von der Prüfeinheit 135 sofort erkannt und die Fahrtwindturbine 120 als nächst folgende Energiequelle eingeschaltet. Die entsprechenden von der Prüfeinheit 135 ausgehenden Signale gelangen über das Netzwerk 24 und die Übertragungseinheil i iö zur Meß- und Schalteinheit 124, die daraufhin die entsprechenden Schaltvorgänge auslöst Nach Versagen der Fahrtwindturbine 120 wird auf analoge Weise die Batterie 128 als Energiequelle herangezogen. In Anbetracht des relativ hohen Leistungsbedarfes, z. B. der Steuereinrichtungen, kann die Versorgung der lebenswichtigen Systeme des Flugzeuges F nur für kurze Zeit durch die Batterie 128 sichergestellt werden. Es ist jedoch zu beachten, daß die so gewonnenen Minuten entscheidend sein können. Bei einer derartigen Einrichtung wäre naturgemäß die Batteriespannung von 28 V auf die üblichen 115 V/400 Hz des Bordnetzes mittels eines hier nicht dargestellten Wandlers umzusetzen. Bei mehrmotorigen Fljgzeugen sind alle Triebwerke 8, 8' mit elektrischen Generatoren 104 und Pumpen 105 ausgestattet Hier würde bei Ausfall von Triebwerk 8 zunächst das weitere Triebwerk 8' zur Versorgung der Steuereinrichtung herangezogen, bevor die Hilfsturbine 112 eingeschaltet wird.
F i g. 4 zeigt eine interne Prinzipschaltung der Prüfeinheit 135 aus F i g. 3. Diese besteht im wesentlichen aus drei zentralen Prozessoreinheiten 137,138 und 139 mit jeweils angeschlossenen Speichern 140,141 und 142. Jede zentrale Prozessoreinheit 137,138 und 139 ist über ein optronisches Informationssystem 147, 148 und 149

ίο mit dem Netzwerk 24 verbunden. Zwei Mikroprozessor-Überwachungseinrichtungen 143,144 mit Speichern 145 und 146 stehen über eine gemeinsame Datenleitung 151 mit den Prozessoreinheiten 137,138 und 139 in Verbindung. Ein externer Speicher 150 für Wartungsdaten kann z. B. an die Prozessoreinheit 137 angeschlossen werden. Da die cptronischen Informationssysteme 147, 148 und 149 mit dem Netzwerk 24 in Verbindung stehen, kann die Prüfeinheit 135 praktisch mit allen Funktions-Einheiten des Gesamtsystems, die an das Netzwerk 24 angeschlossen sind, in Datenaustausch treten. Die Prüfeinheit 135 arbeitet wie folgt: Die drei Prozessoreinheiten 137, 138 und 139 werden durch die beiden Mikroprozessor-Überwachungseinrichtungen, im folgenden MP-Voter 143 und 144 genannt, überwacht, wobei der MP-Voter 143' normalerweise mit der Prozessoreinheit 137 als abfragetakt-bestimmende Schaltung arbeitet. Erhält der MF*-Voter 143 von allen Prozessoreinheiten 137 bis 139 zeitgleiche Abfragetakte, so ist die Prüfeinheit 135 in Ordnung. Fällt der Abfragetakt einer Prozessoreinheit 137,138,139 nicht mit dem der beiden anderen Prozessoreinheiten zusammen, so wird die betreffende Prozessoreinheit über die beiden M P-Voter 143 und 144 abgeschaltet. Die M P-Voter 143 und 144 prüfen sich hierbei gegenseitig auf gleichen Informationsstand.

J5 Tritt hierbei eine Unstimmigkeit auf. so wird die Prüfung der M P-Voter der Reihe nach von einer der Prozessoreinheiten 137 bis 139 übernommen, bis erkannt ist, welcher der beiden M P-Voter 143, 144 als defekt abzuschalten ist. Hierdurch ist sichergestellt, daß die interne Zuverlässigkeit der Prüfeinheit 135 höher ist als die Einzelzuverlässigkeit der jeweils zu überprüfenden Einzelkomponenten. Die Prüfeinheit 135 fragt nun jede einzelne Funktionseinheit der Energieversorgungseinrichtung mit einer dieser Einheit zugeordneten Schlüsseiadresse ab. Daraufhin sendet die angesprochene Einheit ein an die Prüfeinheit 135 adressiertes Datentelegramm aus, das die festgestellten Betriebsdaten in verschlüsselter Form sowie die Adresse der Einheit enthält Innerhalb der Prüfeinheit 135 werden die festgestellten Daten mittels eines Analysenprogramms mit in den Speicher 140,141,142 enthaltenen Vorgabewerten verglichen. Hierdurch wird festgestellt, ob die betreffende Einheit in Ordnung oder defekt ist Ist die Einheit defekt, so wird diese durch die Prüfeinheit 135 abgeschaltet und die laut Liste nachfolgende betriebsbereite Einheit zur Übernahme der Funktion eingeschaltet Die entsprechenden Schaltbefehle gelangen dabei in Form adressierter digitaler optischer Telegramme zu den betreffenden Einheiten. Dabei wird der Verkehr der in die Prüfeinheit 135 ein- und auslaufenden Daten durch die optronischen Informationssysteme 147, 148, 149 in einem bestimmten Takt gesteuert Die Befehls- bzw. Abfragctelegramme werden dabei durch die vorgenannten Systeme mit den entsprechenden Adressen versehen.

F i g. 5 zeigt eine interne Prinzipschaltung z. B. der Meß- und Schalteinheit 115 nach Fig. 3. Diese Einheit 115 besteht im wesentlichen aus einem A/D-Wandler (Analog/Digital-Wandler) 152 und einer Schalteinheit

157. Zweckmäßigerweise ist hier auch die Übertragungseinheit 110 mit ihrer internen Schaltung dargestellt. Diese Einheit 110 besteht im wesentlichen aus einer Codiereinrichtung 153, einem Sender 154, einem Empfänger 155 und einer Decodiereinrichtung 156, die wie in der Schaltung angegeben, miteinander verbunden sind. Die Wirkungsweise der Meß- und Schalteinheit 115 wird nun am Beispiel der Hilfsturbine 112 erläutert. Wenn die Hilfsturbine 112 in Betrieb ist, wird mittels eines Sensors 158 z. B. die Ausgangsspannung des Generators 113 gemessen und in Form eines entsprechenden analogen Signals in den Λ/D-Wandler 152 eingegeben. Dieser erstellt ein entsprechendes digitales Signal, das er an die Codiereinrichtung 153 weiterleitet. Die Codiereinrichtung 153 versieht dieses Signal mit der Adresse der Prüfeinheit 135 und leitet das nunmehr inhaltlich vollständige Telegramm an den Sender 154 weiter. Durch die Querverbindung 160 ist sichergestellt, daß das Telegramm nur auf den Sender 154 weitergeleilet wird, wenn ein entsprechend adressiertes Abfragetelegramm der Prüfeinheit 135 über den Empfänger 155 und der Codiereinrichtung 156 eingegangen ist. Der Sender 154 und der Empfänger 155 sind über die Lichtleiter 161 und 162 an das Netzwerk 24 angeschlossen und die entsprechenden Telegramme werden in Form digitaler Lichtsignale ausgetauscht. Mit Hilfe weiterer Sensoren können auch andere Größen gemessen und an die Prüfeinheit 135 weitergeleitet werden, wie z. B. die Turbinendrehzahl, der Generatorstrom, der Hydraulikdruck usw. Wird von der Prüfeinheit 135 ein Defekt an der Hüfsturbine 112 festgestellt, so trifft über das Netzwerk 24 ein an die Schalteinheit 157 adressiertes Telegramm mit dem Abschaltbefehl über den Empfänger 155 ein, das von der Decodiereinrichtung 156 erkannt und gelesen wird, der daraufhin ein entsprechendes Signal an die Schalteinheit 157 weiterleitet. Entsprechend dem Inhalt des Telegramms veranlaßt die Schalteinheit 157 die Trennung aller aus Sicherheitsgründen zu lösenden Wirkverbindungen des Flugzeugs Fmit der Hilfsturbine 112, dem Genentor 113 und der Pumpe 114. Dabei kann z. B. ein Schalter 159 zum Abschalten des Generators 113 vorgesehen sein.

F i g. 6 zeigt einen an einen Teil des faseroptischen Netzwerkes 24 angeschlossenen Netzwerkanalysator 163. Dieser weist je eine große Zahl faseroptischer Ausgänge 164 und Eingänge 165 auf. Zur Prüfung eines Lichtleiters 167 ist ein Knoten 168 über einen Prüfleiter 166 mit einem der faseroptischen Ausgänge 164 verbunden. Außerdem ist ein Knoten 169 über einen weiteren Prüfleiter 170 mit einem der faseroptischen Eingänge 165 verbunden. Mittels eines in den Knoten !68 eingeleiteten vom Netzwerkanalysator 163 ausgehenden Lichtsignals wird nur festgestellt, ob das im Knoten 169 eingef&ngene und über den Prüfleiter 170 an den Netzwerkanalysator weitergeleitete Lichtsignal einem intakten oder defekten Lichtleiter 167 entspricht Hierzu ist es erforderlich, daß das Netzwerk 24 in bezug auf die Betriebssignaie eine sehr niedrige, aber in bezug auf die Prüfsignale eine derart hohe Dämpfung aufweist, daß sich eine deutlich meßbare Dämpfung in jedem von einem Knoten zu einem anderen führenden Lichtleiter ergibt Dadurch kann der störende Einfluß der über andere Knoten führenden Nebenwege vernachlässigt werden. Die für Betriebs- bzw. Prüfsignale unterschiedliche Dämpfung des Netzwerkes 24 kann z. B. dadurch erreicht werden, daß für beide Signalarten unterschiedliche Farben verwendet werden, etwa rot für die Betriebssignale und grün für die Prüfsignale. Falls erfor derlich, kann die Farbabhängigkeit der Netzwerksdämpfung durch eine entsprechende Einfärbung des Lichtleitermaterials gesteigert werden.

F i g. 7 zeigt eine interne Prinzipschaltung des Netzwerkanalysalors 163 nach Fig.6. Der Netzwerkanaly sator 163 besteht im wesentlichen aus einem Mikroprozessor 171, der einerseits über einen Modulator 172, einen Sendeschaltkreis 173 und einen Sender 174 und andererseits über einen Demodulator 175, einen Empfangsschaltkreis 176 und einen Empfänger 177 mit dem faseroptischen Netzwerk 24 in Verbindung steht. Zwischen dem Sendeschaltkreis 173 und dem Empfangsschaltkreis 176 besteht eine Querleitung, die ihrerseits mit dem Mikroprozessor 171 verbunden ist. Der Sender 174 weist so viele faseroptische Ausgänge auf, wie Knoten mit dem Sender 174 zu verbinden sind. Jeder Ausgang ist mit einer grünes Licht aussendenden Laserdiode bestückt. Entsprechend weist der Empfänger 177 so viele faseroptische Eingänge auf, wie Knoten mit diesem zu verbinden sind. Als eigentliche Empfangsele mente sind hier Foto-Dioden oder Foto-Transistoren vorgesehen, die nur im Farb-Bereich des Prüfsignals arbeiten. Zur Prüfung des Netzwerkes 24 wird, gesteuert vom Mikroprozessor 171, durch den Sendeschaltkreis 173 eine bestimmte Laserdiode eingeschaltet und derem Licht eine Amplitudenmodulation von konstanter Frequenz und Amplitude aufgeprägt Dabei wird der entsprechend modulierte Diodenstrom durch den Modulator 172 geliefert Dieses Lichtsignal gelangt nun in den Knoten 168 des Netzwerkes 24, der mit dieser Laserdiode in Verbindung steht (siehe F i g. 6). Gleichzeitig wird durch den Empfangsschaltkreis 176 dasjenige Empfangselement mit dem Demodulator 175 verbunden, das zu dem gerade zu prüfenden Lichtleiter 167 des Netzwerkes 24 gehört. Dabei wandelt das Empfangselement das Lichtsignal in einen entsprechenden elektrischen Strom um. Innerhalb des Demodulators 175 wird das Modulationssignal aus dem elektrischen Strom zurückgewonnen und einem nicht dargestellten A./D-Wandler zugeführt. Dieser Hefen ein der Spannung des Signals entsprechendes digitales Signal an den Mikroprozessor 171. Dieser speichert den für den betreffenden Zweig (Lichtleiter 167) des Netzwerkes 24 gemessenen Spannungswert ab und vergleicht ihn mit dem für diesen Zweig hier ebenfalls abgespeicherten Sollwert Da das Prüf-Lichtsignal und die Modulation in ihrer Amplitude konstant gehalten werden, können Differenzen zwischen Soll- und Istwerten nur auftreten, wenn die geprüften Zweige des Netzwerks 24 defekt sind. Der Mikroprozessor 171 steuert alle durch den Sendeschaltkreis 173 und den Empfangsschaltkreis 176 auszuführenden Schaltvorgänge. Er legt dabei gemäß einem internen Programm die einzelnen Prüfschaltungen für alle Zweige des Netzwerkes 24 fest und leitet die dem jewei- !igen Zustand des Netzwerkes 24 entsprechenden Daten an eine der Prozessoreinheiten 137, 138, 139 der Prüfeinheit 135 weiter. Zur Steigerung der Zuverlässigkeit können drei der vorbeschriebenen Netzwerkanalysatoren 163 in Parallelschaltung betrieben werden. Hierzu ist der jeweilige der Pos. 178 entsprechende Anschluß mit je einer Prozessoreinheit 137, 138 und 139 der Prüfeinheit 135 zu verbinden. Der Netzwerkanalysator ist zweckmäßigerweise als interner Bestandteil der Prüfeinheit 135 ausgeführt

Die Überwachung und Steuerung durch eine mit Meß- und Schalteinheiten 115, 131, 124 digital korrespondierende Prüfeinheit 135 ist nicht auf die beispielhaft dargestellte Energieversorgungseinrichtung be-

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schränkt, sondern sie kann ζ. Β. im Falle eines Flugzeuges mit einer Anordnung zur Übertragung von Steuersignalen auf alle peripheren Einheiten dieser Anordnung ausgedehnt werden. Insbesondere besteht die Möglichkeit, z. B. bei Ausfall eines Ruders speziell auf den jeweiligen Notfall bezogene und in den Speichern der Prüfeinheit 135 vorhandene Notprogramme zu fahren.

Eine übergeordnete Bedeutung ergibt sich daraus, daß sie auf alle Anlagen und Systeme, von denen eine extrem hohe Zuverlässigkeit verlangt wird, angewendet ι ο werden kann. Hierzu gehören z. B. Steuerungen von Raumfahrzeugen, Prozeßsteuerungen von Kernkraftwerken, Stromversorgungsanlagen für Krankenhäuser, insbesondere für Operationsräume und Intensivstationen usw.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims (9)

Patentansprüche:

1. Passives Leitungssystem für Luftfahrzeuge zur Übertragung von Steuersignalen zwischen Steuerorgan zur Erzeugung von Steuerbefehlen und Steuerflächen betätigenden Servoeinheiten, wobei das Leitungssystem aus einem mehrfach vermaschten Netzwerk von Lichtleitern besteht, durch das digitale Lichtsignale übertragbar sind, nach Patent 30 32 918, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieversorgung mit mehreren gesonderten, wahlweise einschaltbaren Energiequellen (8, 112, 120, 128) erfolgt, die jeweils mit einer MeB- und Schalteinheit (106,115,124,131) versehen sind, die über drei parallel geschaltete Ubertragungseinheiten (UO) mit dem Netzwerk (24) und über dieses mit einer Prüfeinheit (135) für deren Überwachung und Steuerung verbunden sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiequellen ein Flugzeugtriebwerk (8), eine Hilfsturbine (112), eine Fahrtwindturbine (120) oder eine elektrische Batterie (128) sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Übertragungseinheit (110) aus einer Codier- (153) und Decodiereinrichtung (156), einem Sender (154) und einem Empfänger (155) besteht, wobei die Codier- (153) und Decodiereinrichtung (156) zusammengeschaltet, die Codiereinrichtung (153) mit dem Sender (154) und die Decodiereinrichtung (156) mit dem Empfänger (155) verbunden sind.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß- und Schalteinheiten (106,115,124,131) aus einem mit einem Sensor (158) verbundenen Analog-Digital-Wandler (152) und einer Schalteinheit (157) besteht.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinheit (135) aus drei Prozessoreinheiten (137,138,139) mit jeweils angeschlossenen Speichern (140,141,142), drei optronischen Informationssystemen (147,148,149) und zwei Mikroprozessor-Überwachungseinrichtungen (145, 146) besteht.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Prüfeinheit (135) ein externer Speicher (150) für Wartungsdaten angeschlossen ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Prüfeinheit (135) mindestens ein Netzwerkanalysator (163) zur Überwachung de* Netzwerkes (24) vorgesehen ist.

8. Anordnung nach den Ansprüchen 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Netzwerkanalysator (163) mit einer Prozessoreinheit (137, 138, 139) der Prüfeinheit (135) verbunden ist.

9. Anordnung nach den Anprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Netzwerkanalysatoren (163) auf Lichtsignal ansprechen, die sich durch ihre Farbe, z. B. grün, gegenüber den Betriebssignalen, z. B. rot, unterscheiden.