Popis předmětu - B3M38INA

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
B3M38INA Integrovaná avionika
Role:PV, PO Rozsah výuky:2P+2L
Katedra:13138 Jazyk výuky:CS
Garanti:Šipoš M. Zakončení:Z,ZK
Přednášející:Šipoš M. Kreditů:6
Cvičící:Šipoš M. Semestr:L

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 spojení 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.

Cíle studia:

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

Obsah:

Letecká elektronické systémy a pokročilé algoritmy. Jejich implementace a zajištění bezpečnosti v rámci certifikačního procesu používaného v letectví.

Osnovy přednášek:

1) Integrovaná modulární avionika - její vývoj, standardizace, architektura a použití (A380, B787).
2) Architektura letadlových sběrnic. Letadlové sběrnice ARINC 429, 629, 659. CSDB, ASCB.
3) Letadlové sběrnice AFDX, MIL-1553, STANAG 3910.
4) Průmyslové sběrnice v letectví - CAN, CANaerospace. Vysokorychlostní a bezpečné sběrnice - SpaceWire, TTP, FlexRay, IEEE-1394.
5) Metody analýzy a testování EMI a EMS letadlových systémů. Pravidla návrhu letadlových systémů z hlediska EMC.
6) Koncept Performance Based Navigation (PBN), související požadavky na senzorové vybavení a přesnost měřených veličin.
7) Statistické zpracování dat z redundantních systémů. Použití paralelních/sériových architektur a jejich meze. Použití v datech snímaných v leteckých aplikacích.
8) Koncept Failure Detection Isolation and Recovery (FDIR) v paralelně redundantních systémech. Příklad použití v elektronice systému řízení a kontroly leteckých motorů FADEC.
9) Integrované senzorové systémy, způsoby integrace a sdílení dat. Modelování senzorových systémů. Využití modelů pro kontrolu stavu a detekci chyb (FDIR).
10) Software a jeho architektura, návrh avionických systémů - požadavky, analýza výkonnosti, spolehlivosti a bezpečnosti. Prokazování způsobilosti a životní cyklus.
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.

Osnovy cvičení:

Cvičení jsou zaměřena na přenos dat ze senzorů pomocí digitálních sběrnic používaných v letectví, dále pak jsou zaměřeny na oblast elektromagnetické kompatibility. Jedná se o online cvičení, která jsou prezentována formou videoprezentace a následně samostatné zpracování poskytnutých dat. Další část je zaměřena na zpracování dat z leteckých senzorů a systémů - algoritmy detekce chyb (FDIR) a algoritmů pro fúzi dat z různých zdrojů.

Literatura:

1) Cary R. Spitzer: Digital Avionics Handbook, Second Edition, Avionics: Development and Implementation, CRC Press, 2007, ISBN: 978-0-8493-8441-7.
2) Advanced Avionics Handbook, U.S. Department Transportation, Federal Aviation Administration, 2009.
3) Moir, Seabridge: Military Avionics Systems, John Wiley & Sons, 2006, ISBN: 2006.
4) Cary R. Spitzer: Digital Avionics Systems: Principles and Practice, Second Edition, 1993, 978-1-930665-12-5.
5) Moir, Seabridge, Jukes: Civil Avionics Systems, Second Edition, John Wiley & Sons, 2003.
6) Moir, Seabridge: Aircraft Systems Mechanical, electrical, and avionics subsystems integration, Third Edition, John Wiley & Sons Ltd, 2008.
Publikace jsou dostupné u vyučujícícho předmětu.

Požadavky:

Zpracování laboratorních úloh a odevzdání požadovaných zpráv. Zpracování samostatné práce.

Webová stránka:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/B3M38INA

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
MPKYR1_2016 Robotika PV 3
MPKYR4_2016 Letecké a kosmické systémy PV 3
MPKYR5_2016 Kybernetika a robotika PV 2
MPKYR3_2016 Systémy a řízení PV 3
MPKYR4_2016 Letecké a kosmické systémy PO 2
MPKYR2_2016 Senzory a přístrojová technika PV 3


Stránka vytvořena 19.8.2022 17:49:54, semestry: L/2021-2, Z/2024-5, Z,L/2022-3, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)