航空自动化和自主驾驶高性能、可组合的确定性网络解决方案

   日期:2025-09-23     来源:本站    作者:admin    浏览:85    
核心提示:    在技术进步的支持下,当今的航空市场正朝着更高水平的自主和自动化发展。这种变革性的转变主要体现在新兴的先进空中机动

  

  在技术进步的支持下,当今的航空市场正朝着更高水平的自主和自动化发展。这种变革性的转变主要体现在新兴的先进空中机动(AAM)领域,但也体现在传统的商用航空市场,以提高可持续性和优化飞机运营。由于新的应用需要快速实施,因此需要开放和模块化的可认证高性能平台来支持当前和未来航空市场的需求。

  TTTech航空航天业务的核心是对传统航空市场需求的深刻理解,以及在开发和设计安全可靠的网络解决方案方面的技术专长。TTTech服务于交通运输行业的各个市场领域(汽车,铁路,航空和航天)超过25年,为可靠,安全的机载网络电子系统的设计,测试,设置和运行提供组件,产品,硬件和软件平台解决方案,特别是从小型到大型飞机甚至空间应用的航空电子和控制系统。

  “从25年前成立之初,TTTech的技术和解决方案就基于我们在运输行业(特别是航空航天、汽车和铁路)看到的协同效应。由于航空航天需要最严格的安全标准,汽车驱动半导体行业的高产量,因此需要高性能、基于开放标准的确定性和可组合网络解决方案。在过去的几年里,特别是在COVID的推动下,更多的自动化到自动驾驶一直是交通运输行业的关键市场驱动力。TTTech Aerospace销售与业务发展副总裁Kurt Doppelbauer表示:“软件和硬件平台以及包括人工智能在内的应用领域不断增长的创新需要非常健全、可靠、安全的系统架构,而确定性、可组合的网络是关键的构建模块。”

  Doppelbauer:软件和硬件平台以及包括人工智能在内的应用程序的不断创新需要非常健全、可靠、安全的系统架构,而确定性、可组合的网络是其中的关键组成部分

  构建面向未来的平台

  在航空领域,安全和安保要求是严格的,因此及时获得认证和监管部门的批准对于将新应用推向市场至关重要。在空对空领域尤其如此,用于客运的空中出租车、先进的送货无人机和货运车辆预计将在同一空域(半)自主飞行,并且必须集成到空中交通管制操作中。与地面上的自动驾驶一样,这些机载车辆将需要遵循一种明智的市场方式,允许立法与之同步发展,但也要获得最终用户的接受。能够将先前认证的航空电子元件利用到这样的新平台中,使创新公司能够专注于推动新行业领域的突破性技术(例如电池性能,eVTOL空气动力学和自主性)。

  另一个相关方面是,现代驾驶舱越来越多地由数据驱动,互联程度也越来越高——从优化飞行路径和航线以节省燃料和运营成本的解决方案,到动态目标信息(例如飞行路线、空中交通或飞行员现代屏幕上的天气更新),再到支持飞机智能维护的基于状态的预测解决方案。

  航空电子设备的这些新需求也要求采用不同的系统开发方法,从具有专用功能的联邦系统转向模块化、可组合、可分割的,同时更多的是软件定义的区域平台方法,这在汽车行业已经成为现实。这种类型的方法使向现有系统添加更多功能变得更加容易。另一个关键因素是分布式计算机、传感器和执行器之间的数据传输。确定性以太网已成为数据网络中高速通信的标准技术,但它需要容错、安全机制和可靠性等额外维度来满足航空航天标准。这就是为什么现代航空应用选择确定性以太网网络解决方案,如ARINC 664 part 7或SAE AS6802(时间触发以太网):它们能够安全、可靠地传输安全关键数据,满足开放的国际标准,从而实现来自不同供应商的(子)系统之间的互操作性。

  在安全公司有深厚的专业知识网络解决方案和确定性网络

  Doppelbauer指出,客户可能对他们的项目有不同的需求,但一个共同的因素是使用基于开放标准确定性以太网的网络:“所有主要的航空航天制造商以及AAM领域的初创公司都倾向于基于开放标准以太网的确定性,DAL-A(最高设计保证级别)认证的网络解决方案。数据网络是飞机的神经系统,需要使用二、三十年,甚至更长时间。最先进的高性能A级认证网络平台使制造商能够更快地开发,更容易地集成,更快地测试、验证和认证。它们有助于简化系统升级和技术更新,同时确保关键和非关键数据的可靠传输。最后,飞机制造商可以更容易地建造分布式、集成的模块化航空电子设备。”

  TTTech Aerospace公司可靠的集成以太网网络解决方案包括交换机、终端系统和箱级设备,以及工具、开发设备和集成支持

  TTTech Aerospace的确定性网络产品和解决方案非常适合高可用性、安全关键型系统,并允许将以前分离的系统组合成一个统一的架构,该架构结合了不同的流量类别和数据传输优先级。

  数十年的跨行业技术专长使TTTech Aerospace能够为机载系统提供数据网络解决方案,包括最安全的系统,如飞行控制、配电、起落架和发动机控制系统。产品组合包括组件(asic,模块和机箱),技术,网络解决方案,以及嵌入式软件,以及合格的验证和确认工具,以覆盖客户在整个产品生命周期中的需求。

  由于认证是航空领域的关键要求,TTTech Aerospace提供的产品可根据RTCA DO-178C DAL(软件)和RTCA DO-254 DAL(芯片IP,固件和硬件)进行认证,可以支持根据DO-297进行平台认证。认证符合欧盟航空安全局(EASA)、加拿大航空航天委员会(CCAA)和美国联邦航空管理局(FAA)制定的标准。TTTech的设计原则以系统认证标准ARP4754A为指导,ARP4754A是SAE国际开发民用飞机和支持飞机系统认证的系统的推荐指南。

  数据网络是航空应用的核心——从AAM到旋翼飞机和大型客机:统一的因素是这些网络需要可靠、安全、可扩展,以确保系统能够适应未来。TTTech Aerospace提供适合广泛应用的解决方案组合

  为每个应用程序找到最佳解决方案

  TTTech Aerospace航空产品与客户项目总监Alvaro Soares表示,安全和安保至关重要,但单一的解决方案不可能满足所有市场对实施可靠数据网络的需求:“在不同的细分市场中存在不同的思想流派和趋势。商业航空运输原始设备制造商支持将ARINC A664第7部分用于航空电子设备,并希望通过增加这些系统的能力和性能来建立该基础。这些特性中的许多都可以在以太网系统中找到,例如对标准IEEE 802.3以太网的支持、更高的带宽、时间感知/同步以及对多个流量类的支持。另外,时间敏感网络(TSN)等技术由于在工业和汽车市场的普及,也在美国国防部门获得了牵引力。与TTTech Aerospace合作的美妙之处在于,我们拥有行业领先的解决方案,可以满足并超越这一广泛领域的要求。我们的重点不仅在于提供满足当前数字骨干网需求的产品,还在于塑造未来几十年构成飞机网络的新标准。”

  Soares:与TTTech Aerospace合作的美妙之处在于,我们拥有行业领先的解决方案,可以满足并超越这一广泛领域的要求。我们的重点不仅在于提供满足当前数字骨干网需求的产品,还在于塑造未来几十年构成飞机网络的新标准

  TTTech是确定性以太网领域的创新者,也是IEEE 802.1 TSN和SAE AS6802时间触发以太网标准背后的推动力量。其跨行业技术专长和开发知识应用于基于各种标准(如时间触发以太网,ARINC A664 part 7,时间敏感网络(TSN)和时间触发协议(TTP?))构建可靠和高效的航空电子系统。

  arinc664 part 7, AFDX?和TTEthernet?

  ARINC 664 part 7是一种基于以太网的确定性通信标准,广泛用于现代飞机,以减少布线并提高数据网络的可靠性。空中客车公司已将该开放标准的实现注册为航空电子全双工(AFDX?)。ARINC 664 part 7是一种确定性解决方案,可以达到100 Mbit/s的异步速度。

  基于ARINC 664 part 7的传统,tteethernet提供了一种达到1gbit /s的解决方案,同时引入了同步流量分类(根据SAE标准AS6802)和尽力而为流量分类(根据IEEE 802.3)。这些不同的流量类可以同时使用,并在单个工具环境中进行调度。通过实现具有多个流量优先级的高带宽数字骨干,以太网非常适合一系列关键系统,同时仍然满足民用、国防和空中移动行业提出的带宽趋势。

  凭借其tteethernet产品组合,TTTech Aerospace允许集成商将基于ARINC 664 part 7的网络扩展到混合关键网络,例如在标准以太网上运行的视频流和根据时间触发以太网标准或ARINC 664 part 7传输的安全关键控制数据。ttethera网络用于实现新功能的一个例子是它在霍尼韦尔的Anthem?平台中的作用,该平台是霍尼韦尔的下一代集成驾驶舱,可扩展用于各种飞机类型和尺寸,从客机和公务机到国防、通用航空和先进空中机动(AAM)车辆。以太网终端系统和交换机被用作连接驾驶舱所有功能的航空电子设备骨干,使霍尼韦尔能够构建安全、可靠、高性能的航空电子设备和控制平台,同时还减少了空间、重量、功率和成本。

  时间敏感网络(TSN)

  由于努力提高工业以太网系统中的时间意识和确定性,时间敏感网络已经成为具有高灵活性要求和不同认证需求的模块化开放系统的合适竞争者。TTTech是IEEE 802.1 TSN标准的早期贡献者,并已将其TSN产品部署在汽车,工业和航空航天领域。

  与tteethernet的情况一样,TSN还允许在同一条线路上同时使用多个流量类,通过使用在不同流量塑造和监管标准下定义的独立扩展。TTTech的TSN产品也已被证明可以达到高达10 Gbit/s的线路带宽速率。

  为了满足高临界机载网络的需求,正在开发航空航天剖面(IEEE 802.1DP)。在国防领域,TSN正被越来越广泛地采用,但作为一项最近才开发出来的技术,TSN仍在建立其认证谱系,尚未在任何高开发保证场景中部署。

  时间触发协议(TTP)?)

  时间触发协议(TTP)已广泛应用于高度关键的系统(如飞行控制、发动机控制和配电系统)。虽然不是基于以太网的解决方案,但它非常适合对交换高度敏感的安全关键系统,并且更喜欢总线体系结构,而不是交换网络。它提供了容错低延迟的同步通信,并在可靠性比超高带宽速率更重要的系统中确保数据完整性和系统鲁棒性。

  TTTech Aerospace的产品组合之一是TTP-Controller,该产品在巴航工业Legacy/ prator 450/500、巴航工业E2系列、庞巴迪Global 7500y、空客A220和空客A380等机型中积累了超过20亿飞行小时的零安全关键缺陷。

  超越传统Nal供应商:具有深厚技术知识的可靠合作伙伴

  有了一系列不同的选择和不断变化的环境,集成商可能会发现找到一个最佳的可扩展解决方案是一项挑战。TTTech Aerospace与航空工业领导者在民用和国防项目上数十年的密切合作使其成为可靠的合作伙伴:“为给定车辆选择合适的解决方案不仅仅是成本和协议-具有安全关键应用谱系的合作伙伴,以及定义确定性架构的专业知识,对于成功开发强大的数字骨干至关重要。TTTech拥有一系列经过验证的,可认证的组件和产品,适合一系列应用,以及数据网络设计和集成的深度培训和咨询目录。通过我们可认证的解决方案组合,客户可以覆盖整个生命周期,从开发到测试、飞行和维护。我们欢迎客户作为网络架构合作伙伴与我们联系,邀请他们讨论他们独特的需求和限制,这样我们就可以为他们找到最佳解决方案,”Soares说。

 
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