[发明专利]飞行器配电网络

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞行器配电网络以及操作该网络的方法。

背景技术

现代飞行器通常包括大量连接到具有中央处理器的航空电子网络的传感器、操纵装置（effector）等。传感器、操纵装置等通常是线路可替换单元（LRU）以改进操作高效性。LRU通常集中于飞行器中安装系统的特定位置。为了减少布线并由此减少重量，可使用远程数据集中器（RDC）来将多个LRU连接到航空电子网络。

为了降低设计和制造成本以及改进操作高效性，可使得特定飞行器上的所有RDC都标准化，而与它们所连接的LRU无关。RDC因此可具有公共硬件，并因此被称为公共远程数据集中器（cRDC）。cRDC可包括可配置软件。cRDC的标准化使得可以保存较少零件的存量，以使得在日常维护作业期间可以容易地替换损坏的cRDC，从而改进操作高效性。

RDC通过电力母线连接到飞行器配电。为了冗余性，商业客机通常具有至少两条独立的母线，每条沿着飞行器机身的每侧延伸。每条母线具有在航空电子架构的所有侧都故障的情况下将所有电力传送到RDC/从RDC传送所有电力的能力。为了更大的冗余性，飞行器可具有多于两条母线，其中的一部分母线是应急母线以复制两条主要的母线。

传统的航空电子架构设计规则要求母线之间的完全分隔以及对于每个LRU的冗余性。需要分隔以防止故障从一条母线传播到其它母线。因此，对于经由RDC连接到一条母线的任意给定LRU（例如，传感器），需要经由另一RDC连接到其它母线的相同的冗余LRU。现代的传感器/操纵装置是非常可靠的，有时比它们所连接的航空电子网络更可靠。如果认为特定的飞行器传感器/操纵装置充分可靠（低灵敏度），则可以将航空电子架构设计为使得该特定的传感器/操纵装置没有冗余对。然而，仍存在如下问题：单个传感器/操纵装置仍需要连接到飞行器的每侧的两条母线，并且这些母线仍然必须是完全分隔的。

替选的“非标准”途径是以“双通道”架构来设计RDC，由此在任一情况下通过在第一母线与第二母线之间的机械继电器切换而将连接到RDC的单个传感器/操纵装置链接到第一母线或第二母线。机械切换继电器可以满足用于隔离两条母线的要求，同时使得飞行器上的传感器/操纵装置和RDC的数量减少，从而促使重量显著减轻和排放减少。然而，用于RDC的该“双通道”架构是非标准的，并且每个RDC一般需要根据其在飞行器上的位置和连接而不同地设计。因此，无法实现使用cRDC的灵活、简单、集成模块化电子架构（IMA）的相当大的益处。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种飞行器配电网络，其包括第一和第二电隔离电力母线以及第一和第二远程数据集中器（RDC），每个RDC具有输入/输出接口（I/O）和电源，第一RDC的电源连接到第一电力母线，第二RDC的电源连接到第二电力母线，输入/输出装置连接到第一RDC的I/O和第二RDC的I/O，每个RDC被适配成通过其各自的I/O将电力提供到输入/输出装置，其中，每个RDC均包括用于隔离输入/输出装置的开关，并且这些开关以可操作方式耦合以使得电力无法同时由两个RDC提供到输入/输出装置。

本发明的另一方面提供了一种操作飞行器配电网络的方法，该飞行器配电网络包括第一和第二电隔离电力总线以及第一和第二远程数据集中器（RDC），每个RDC具有输入/输出接口（I/O）和电源，第一RDC的电源连接到第一电力母线，第二RDC的电源连接到第二电力母线，输入/输出装置连接到第一RDC的I/O和第二RDC的I/O，每个RDC被适配成通过其各自的I/O将电力提供到输入/输出装置，其中，每个RDC均包括用于隔离输入/输出装置的开关，并且这些开关以可操作方式耦合；该方法包括：操作RDC以自主地控制开关，使得电力无法同时由两个RDC提供到输入/输出装置。

本发明有益之处在于，第一和第二RDC可以具有相同的硬件，并因此可以构成灵活、单一、集成模块化电子架构（IMA）的一部分，同时自主切换使得RDC中的任一个能够隔离输入/输出装置，以使得在任何情况下输入/输出装置仅可以接收来自一个RDC的电力，从而实现两条电力母线之间的所需隔离。当嵌入在航空电子网络中时，与现有技术相比，需要较少的输入/输出装置（例如，LRU）和较少的RDC。另外，RDC可以具有公共硬件，因此可以在航空电子架构中使用公共RDC（cRDC）。

每个RDC可包括用于控制其各自的开关的异或（OR）逻辑。