SCALE-RT | Sichere Flugzeug-Kommunikation: COSATEQ ARINC-429-Karte bewährt sich im Airbus-Datalink-Prüfstand

 

Wangen, 05.August 2013


Sichere Flugzeug-Kommunikation: COSATEQ ARINC-429-Karte bewährt sich im Airbus-Datalink-Prüfstand


Ohne Sprechfunkverbindung zwischen Pilot und Fluglotse wäre ein sicherer Flugbetrieb kaum aufrecht zu erhalten. Mit Datalink-Diensten zwischen Flugzeug und Flugüberwachung soll die Sicherheit nochmals gesteigert werden. In einem Prüfstand für Airbus trägt die ARINC-429-Karte von Cosateq dazu bei, die Zuverlässigkeit der Datalink-Verbindung zu testen.


Wangen, den 05.08.2013 – Die Internationale Zivilluftfahrt-Organisation
ICAO hat für Datalink-Dienste einen Satz von Protokollen festgelegt, der die Kommunikation zwischen Flugsicherung und Flugzeugführer verbessern soll. Per Verordnung Nr. 29/2009 der Europäischen Kommission sollen die Datalink-Dienste europaweit eingeführt werden.

Die Schnittstelle zwischen dem Data-Link-Communications-Systemen im Flugzeug (bei Airbus ATSU und CMU bei Boeing genannt) und dem VHF Digital Radio (VDR) ist nach ARINC 750 standardisiert. ARINC steht für Aeronautical Radio Incorporated, einem amerikanischen Unternehmen, dessen Kommunikationsprotokolle weltweit von der Flugzeugindustrie genutzt werden. ARINC 750 spezifiziert ARINC 429 als physische Schnittstelle für den Datenbus in Verkehrsflugzeugen.

 

COSATEQ ARINC-429-Karte mit Open-Source-Treiber

Der Echtzeit-Spezialist COSATEQ hat eine ARINC-429-Karte entwickelt, die Standard-PCs an den Flugzeug-Datenbus anbinden können. Die echtzeitfähige PCI-Steckkarte unterstützt bis zu 16 Sende- und 16 Empfangskanäle und richtet sich an Prüfstand-Anwendungen. Alle Kanäle sind völlig unabhängig voneinander konfigurierbar.

Im Rahmen einer Kooperation von Airtel-ATN mit McCallum Whyman Associates (MWA) wurde eine Prüfeinrichtung namens Troublemaker entwickelt, die zur Anbindung an den Flugzeug-Datenbus die COSATEQ CO-PCIA429-Buskarte verwendet.

 

Umfassender Test der Datalink-Kommunikation

Bei der Entwicklung eines neuen Flugzeugs müssen die Kommunikationseinrichtungen umfassend getestet werden. Geprüft werden muss auch, wie sich die Einrichtungen im Fehlerfall verhalten.

Der Troublemaker überwacht in einem Prüfstand von Airbus den ARINC-429-Bus zwischen dem ATSU/CMU und dem VHF Digital Radio (VDR) in Echtzeit, protokolliert den Datenverkehr und kann darüber hinaus gezielt Protokollfehler in das System einspeisen, um verschiedene Exceptions zu verursachen. Airbus unterstützt mit dem Troublemaker die Entwicklung und den Test ihrer eigenen Implementierung des VDL-Modus-2-Protokolls. Außerdem sollen die VDRs verschiedener Hersteller für die Verwendung im Airbus getestet werden.

 

Open-Source-Treiber gab den Ausschlag

Die COSATEQ CO-PCIA429-Karte wurde hauptsächlich wegen der Verfügbarkeit eines Open-Source Linux-Treibers ausgewählt. Der Open-Source-Treiber macht das Projekt weniger abhängig von einem Hersteller, da eventuelle Fehler aufgrund des offenen Quellcodes selbst behoben werden können. Außerdem sind damit die Entwickler in der Lage, den Treiber an neue Versionen des Linux-Kernels anzupassen.

 

Höchste Performance unter Echtzeitsystem SCALE-RT

COSATEQ hat die Karte für den Einsatz des Echtzeitsystems SCALE-RT optimiert. Das Echtzeitsystem stammt ebenfalls aus dem Hause COSATEQ und wird u. a. in HiL-Systemen (Hardware-in-the-Loop), Echtzeit-Reglern und Prüfständen eingesetzt. Die Kombination aus COSATEQ CO-PCIA429-Karte und SCALE-RT ermöglicht extrem reaktive Anwendungen, in denen harte Echtzeitbedingungen eingehalten werden müssen. Die Airbus-Anwendung zeigt, dass die echtzeitfähige PCIA429-Karte auch in anderen Betriebssystem-Umgebungen effizient genutzt werden kann.

 

Die Entwickler der OP-Tischsystem-Elektronik stehen vor der Herausforderung, dass sie bereits mit der Entwicklung beginnen sollen, bevor der Prototyp des OP-Tisches fertig ist. Mit Simulationsmodellen lassen sich zwar alle geometrischen und kinematischen Verhältnisse exakt abbilden, doch ohne flexiblen und gleichzeitig hoch performanten Hardware-in-the-Loop-Simulator (HiL) kann das Verhalten des OP-Tischsystems nicht in Echtzeit ausgeführt werden.

 

COSATEQ gewann den Zuschlag für sein flexibles HiL-System, das alle Sensoren und Aktuatoren des OP-Tischsystems simuliert und als Echtzeitsimulations-Umgebung SCALE-RT nutzt. Insgesamt simuliert das COSATEQ HiL-System neun Antriebe – davon befinden sich vier in der Säule und fünf in der Lagerfläche. Ein Teil des MATLAB Simulink Simulationsmodells wird mit einer Zykluszeit von 250 Nanosekunden ausgeführt.

 

Mit dem HiL-System von COSATEQ kann Maquet schon in einer frühen Projektphase anfangen, die Software zur OP-Tisch-Steuerung zu entwickeln und schrittweise zu testen. Ein OP-Tisch-Prototyp steht zu diesem Zeitpunkt noch nicht zur Verfügung. Von Vorteil ist auch die Untersuchung des Verhaltens von Sensoren, die im realen Tisch schlecht zugänglich sind. Ebenso ist die gefahrlose Durchführung von Testläufen möglich, die den realen Tisch beschädigen könnten.

 

 

Über COSATEQ


Die Cosateq GmbH & Co. KG ist ein innovativer Lösungsanbieter mit dem Fokus auf Echtzeitsimulation, Steuerungs- und Regelungstechnik und Hardware. Ein Team von hoch spezialisierten Ingenieuren am Standort Wangen betreut Kunden aus den Branchen Maschinenbau, Automotive sowie Luft- und Raumfahrt. Kernkompetenzen sind die professionelle Simulations- und Regelungstechnik sowie die Prüfstandsentwicklung (HiL-/SiL-Simulatoren). Mehr Informationen unter www.cosateq.com


 



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