Innovative Netzwerke für vernetzte Flugzeugsubsysteme

01.10.2018 - 30.09.2021
Forschungsförderungsprojekt

Die Innovation hin zur „Distributed Integrated Modular Avionics“ und dem „More Electric Aircraft“ (MEA) hat in der Flugzeugindustrie dazu geführt, dass die Steuerung der Sub-Systeme von mechanischer Steuerung auf elektrische Steuerung umgestellt wurden. Dieser Trend hat einen wesentlichen Beitrag zur Reduktion der Komplexität und Steigerung der Zuverlässigkeit geleistet. Dabei wurden bereits seit geraumer Zeit Backbone Daten Kommunikationssysteme wie ARINC664 p.7 (AFDX) in der Flugzeugindustrie unter anderem für Passagierflugzeuge eingesetzt. Viele der Sub-Systeme verwenden sowohl für die interne Kommunikation, als auch bei Steuerschleifen diese Form der Datenkommunikation. Sie wird auch bezüglich der Verbindung zum Cockpit und der Avionics Bay standardmäßig eingesetzt. AFDX hat jedoch in Bezug auf die Fähigkeit schnelle Steuerschleifen zu implementieren aufgrund des inhärenten Jitters Grenzen und kann somit nicht für alle Sub-Systeme eingesetzt werden. Daher werden sog. Gateways als Verbindungselemente zu anderen Kommunikationssystemen eingesetzt. Auch ist in der Technologie keinerlei eingebauter Sicherheitsmechanismus vorhanden um den Schritt in Richtung „Digitized, Connected Aircraft“ zu vollziehen. Das INNAS Konsortium strebt durch den Einsatz von Deterministic Ethernet (DE) an, die Digitalisierung des Flugzeuges für die nächsten Generationen zu ermöglichen. Dazu müssen Untersuchungen im Hinblick zu einer entsprechend verbesserten Backbone Architektur und zu neuartigen Netzwerkkomponenten durchgeführt werden. In die Architektur und die Hardware muss ein wirksamer Schutz gegen unerwünschtes Eindringen via Internet integriert werden um die Digitalisierung der Flugzeuge zu ermöglichen. Weiters müssen Zuverlässigkeitsuntersuchungen der meist vom Hersteller nicht kommunizierten Struktur eingesetzter eASICs ausgehend vom Einzeltransistor der Implementierungstechnologie durchgeführt werden, um daraus das optimale Design für integrierte Steuerelektronik. Dies wird am Beispiel eines speziell im Projekt zu entwickelnden DE-Switch IP untersucht werden. Die resultierende Kommunikationsplattform und Backbone Architektur wird zusätzlich den Nachteil der Begrenzung in der Loop time bei schnellen Steuerschleifen beseitigen und eine Datenkommunikations-und Steuerungs-Plattform für „gemischte Kritikalität“ der Subsysteme untersuchen und aufbauen.

Personen

Projektleiter_in

Institut

Förderungsmittel

  • FFG - Österr. Forschungsförderungs- gesellschaft mbH (National) Programm TAKE OFF Bereich Thematisches Programm Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG) Fördergeber Typ Forschungsförderungsinstitutionen Ausschreibungskennung Ausschreibung 2017 Spezifisches Programm Das österreichische Luftfahrtprogramm TAKE OFF

Forschungsschwerpunkte

  • Computational Science and Engineering