Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2019/2020

Integrovaná avionika

Předmět není vypsán Nerozvrhuje se
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
B9M38INA Z,ZK 6 2P+2L česky
Korekvizita:
Bezpečnost práce v elektrotechnice pro magistry (BEZM)
Přednášející:
Cvičící:
Předmět zajišťuje:
katedra měření
Anotace:

Předmět Integrovaná modulární avionika (IMA) se zaměřuje na moderní koncept přístupu k vývoji a návrhu letadlové elektroniky (avioniky), kde se přechází od distribuovaných HW systémů k SW blokům. Ty si pomocí vysokorychlostních pojítek vyměňují data v aplikacích spojených s placenou leteckou přepravou osob. Existující předpisová základna a sdílení leteckého prostoru definují požadavky na přesnost, spolehlivost a funkčnost elektronických systémů i v případě výskytu poruchy. V předmětu se studenti dozvědí detaily ohledně požadavků na tzv. safety-critical multi-senzorové systémy, metody zpracování dat z přeurčených systémů, metody detekce poruch, způsob volby primárního výpočetního a kontrolního systému v paralelních architekturách, sběrnicové technologie a metody testování/certifikace leteckých přístrojů.

Požadavky:

Zpracování laboratorních úloh a požadovaných reportů. Předvedení výsledků.

Osnova přednášek:

1.Integrovaná modulární avionika - její vývoj, standardizace, architektura a použití (A380, B787)

2.Koncept Performance Based Navigation (PBN), související požadavky na senzorové vybavení a přesnost měřených veličin.

3.Statistické zpracování dat z redundantních systémů. Použití paralelních/sériových architektur a jejich meze. Použití v datech snímaných v leteckých aplikacích.

4.Koncept Failure Detection Isolation and Recovery (FDIR) v paralelně redundantních systémech. Příklad použití v elektronice systému řízení a kontroly leteckých motorů FADEC.

5.Integrované senzorové systémy, způsoby integrace a sdílení dat. Modelování senzorových systémů. Využití modelů pro kontrolu stavu a detekci chyb (FDIR).

6.Software a jeho architektura, návrh avionických systémů - požadavky, analýza výkonnosti, spolehlivosti a bezpečnosti. Prokazování způsobilosti a životní cyklus.

7.Architektura letadlových sběrnic. Letadlové sběrnice ARINC 429, 629, 659. CSDB, ASCB.

8.Letadlové sběrnice AFDX, MIL-1553, STANAG 3910.

9.Průmyslové sběrnice v letectví - CAN, CANaerospace. Vysokorychlostní a bezpečné sběrnice - SpaceWire, TTP, FlexRay, IEEE-1394.

10.Metody analýzy a testování EMI a EMS letadlových systémů. Pravidla návrhu letadlových systémů z hlediska EMC.

11.Certifikační proces při návrhu avionických systémů - požadavky, analýza výkonnosti, spolehlivosti a bezpečnosti. ICAO, EASA, letecký zákon, netransferované výrobky.

12.Standard TSO, požadavky a očekávané výstupy při certifikaci SW podle DO-178 a HW podle DO-160. Příklady.

13.Simulační systémy a jejich kategorie. Systém varování před nebezpečným přiblížením k zemi GPWS.

14.Kybernetická bezpečnost, přístup k datům a zabezpečení v palubních systémech a při sdílení dat s řízením letového provozu.

Osnova cvičení:

Cvičení jsou zaměřena na procvičení algoritmů používaných pro přenos dat ze senzorů, zpracování senzorových informací, algoritmů detekce chyb (FDIR) a algoritmů pro fúzi dat z různých zdrojů. Cílem je přenést senzorovou informaci na výpočetní stanici, kde implementujeme zobrazení pomocí certifikovaných nástrojů DisTi. Cvičení budou probíhat pravidelně a předpokládá se postupný vývoj vzorového senzorového systému, na který se naváže algoritmus zpracování dat a kontroly chyb, s přenosem do zobrazovače vygenerovaného profesionálním nástrojem. Cvičení je koncipované jako postupné rozšiřování základní úlohy sběru dat.

Pro individuální práci na projektu jsou k dispozici senzorové jednotky s bezdrátovým rozhraním, které si studenti mohou zapůjčit domů. V laboratoři by se pak měli soustředit zejména na problematiku sběru dat z měřicích zařízení a v domácí přípravě pak na řešení algoritmů zpracování dat. Průběh prací bude podložen reporty popisujícími řešení představených problémů. Tato dokumentace bude v průběhu semestru kontrolována a hodnocena.

Cíle studia:

Cílem studia je získání praktického pohledu na zpracování dat v letectví a jejich použití pro řízení letu.

Studijní materiály:

[1] Cary R. Spitzer: The Avionics Handbook (Electrical Engineering Handbook), CRC Press, 2007, ISBN: 978-0-84938-348-9.

[2] Jitendra R. Raol: Multi-Sensor Data Fusion, CRC Press, 2009, ISBN 9781439800034.

[3] Erik Blasch, DRDC Valcartier, Eloi Bosse, DRDC Valcartier, Dale Lambert: High-Level Information Fusion Management and Systems Design, Artech House, 2012,

ISBN: 978-1-60807-151-7.

Všechny publikace jsou po jednom kuse dostupné u Pavla Pačese. Jinak jsou knihy dostupné přes Amazon.

Poznámka:
Další informace:
https://moodle.fel.cvut.cz/course/view.php?id=964
Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 21. 9. 2019
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet5075206.html