Woraus bildet sich das Wort Avionik?
“Aviation”
und
“Electronics”
erste Mal in 1950er verwendet
Was ist mit Avionik gemeint?
Keine eindeutige Definition
Im Cockpit befindliche Systeme, die eine direkte Schnittstelle zum Piloten darstellen (z. B. Flight Display)
ANDERE: jedes (Sub-)System an Bord eines Flugzeugs, das elektronische Komponenten nutzt.
zu weitläufig, auch Mikrowellen eingeschlossen
VL: Über einen zentralen Datenstrang Informationen für andere (Sub-) Systeme bereitstellen und welches für die scihere und effiziente Durchführung der Flugmission erforderlich ist.
Welches ATA-Chapter ist für die Avionik das Wichtigste?
ATA 31
Nenne drei Beispiel für Avionik-Systeme.
Fly-By-Wire Steuerung
TCAS
Primary Flight Display
Welchen Anteil haben die Avionik-Systeme am Kaufpreis heutiger Verkehrsflugzeuge?
Ca. 30%
Welche Forderung ist die wichtigste in der Weiterentwicklung der Vergangenheit gewesen? Nenne zwei weitere wichtige Design-Treiber.
Forderung, die Mission mit einem Minimum an Cockpit-Crew effizient zu fligen
-> Einsparung des Navigators und des Bordingenieurs.
Weitere:
erhöhte Sicherheit
bessere Kommunikation mit der ATC
wetterunabhängiger Flugplan
Verbesserung der Flugleistung und Flugführung
Was versteht sich unter House Keeping?
Automatisierung verschiedenster Abläufe bei der Systemüberwachung und -steuerung.
Beispiele:
Regelung der Klimaanlage
Isolierung fehlerhafter Subsysteme
Wie wird Kommunikation und Datenfluss zwischen den Avionik-Systemen ermöglicht?
Über das Daten-Bus-System
Was war ein entscheidender Faktor für die erfolgreiche Integration verschiedener Avionik-Systeme und einzelene Komponenten zu einem funktionierenden Gesamtsystem?
Die Definition und Einhaltung von Standards
Wie lautet der Präfix der wichtigsten Avionik-Standards?
ARNIC - wie die damalige Firma (Aernautical Radio Incorporated)
Welches Problem herrrschte bei der analogen Avionik der 50er bis 70er Jahre?
Erforderte direkte Kabelverbindung aller Systeme, die direkt miteinander kommunizierten
-> schwere Kabelbäume
Zustätzlich: digtiale Sub-Systeme einsetzen mit Analog-Digital-Wandler (groß und schwer)
Fehleranfällig und schwere Fehlerlokalisierung
Seit wann werden digitale Daten-Busse in der Luftfahrt verwendet?
Seit Ende der 70er bzw.Anfang der 80er Jahre
Welche Vorteile haben digitale Daten-Busse? Zähle drei auf
Über Daten-Links werden versch. Informationen in Streams verschickt
Nur noch 2 oder 4 Kabel erforderlich
Neu: faseroptische Busse
Reduktion des Systemgewichts
vereinfachte Wartbarkeit
Austauschbarkeit von Systemen
Wie werden Systeme beschrieben, welche Informationen bereitstellen?
Source (ARINC 429)
Wie werden Systeme beschrieben, welche Informationen empfangen?
Sink (ARINC 429)
Welchem Prinzip folgen analoge Systeme bei der Datenübermittlung?
Single Source - Single Sink
Welchem Prinzip der Datenübermittlung folgen A429-Busse?
Single Source - Multiple Sink
nur in eine Richtung! (Simplex Mode)
In wie viele Richtungen geht die Kommunikation eines A429-Busses?
Was ist wenn in einem A420-Bus eine Source auch eine Sink oder andersherum sein will?
Muss über einen eigenen Transmitter und Bus verfügen.
Welchem Kommunikationsprinzip folgt der A629-Bus?
Multiple Source - Multiple Sink (erstmalig in B777)
Welchen Vorteil hat der A629-Bus-Standard gegenüber dem A429-Bus-Standard? Nenne 2.
Reduzierte Komplexität
freiere Nutzung der Busse
höhere Übertragungsraten (2Mbit/s)
Welcher Störung sind optische Übertragungen von System-Signalen (Optische Bus-Systeme) unempfindlich?
elektromagnetischer Interferenzen
Wie funktioniert die optische Übertragung von Signalen?
nur Unidirektional
Sender: LEDs -> Empfänger: Dioden
Bidirektional nur mittels zwei Fasern
Sind Ankopplungen über eine T-Kopplung bei optischen-Bussen möglich?
Nein
Mittels welcher Topologie werden die faseroptischen Bus-Systeme generell implementiert?
Ring-Topologie
Worauf hat die Einstufung bezüglich der Sicherheit von Software-Anwendungen einen maßgeblichen Einfluss?
Auf das Debugging und die Softwaretest
Siehe Ariane-Rakete -> Dezimaltrennzeichen
Auf welchem Gedanken beruhen Line Replaceable Units (LRU)?
Subsysteme auf einfachste Weiste austauschen zu können, ohne dass das Gesamtsstem beeinflusst wird.
Welche Elemente der LRU (Line Replacable Units) folgen klarenen Standards? Nenne drei
Bezüglich
ihrer Funktion
ihrer Schnittstellen
ihres Bauraums
und ihrer Hardware
Was ist eine Modular Concept Unit (MCU)?
fest definierter Bauraum mit fest definierten Verbindungselementen (Stecker), Strombedard, Kühl-Luft-Strömen,…
Wo wird die MCU (Modular Concept Unit) definiert?
In der ARINC 600 Standard
Was bringt eine Standardisierung von Bauräumen, benötigten Energie, Kühlung,… für Vorteile mit sich?
Hersteller habe klare Dimensionierung des Avionic-Bays ihrer Flugzeuge
Airlines können modular Ausrüstung verschiedener Avionik-Hersteller austauschen.
Welche (Umwelt-)Einflüsse können negative Folgen für die Avionik-Systeme haben?
Elektromagnetische Intererenzen (EMI), externe (Blitze) sowie interne (Radar)
Mech. Beanspruchungen
Vibration
starke Beschleunigung
Verschmutzung
Staub & Sand
Treibstoff, Öle
Kondenswasser
Korrosion und Pilz
Wie werden sensitive elektronische Komponenenten in der LRU vor EMI geschützt?
in eine geschlossene Einheit packen = Faradayscher Käfig
Nenne den ersten Schritt zu einer stärkeren Integration der Einzel-Systeme (LRU - Line Replaceable Unit). (Integrated Modular Avioniks - IMA)
Nutzung on gemeinsamen Avionik-Racks
LRU teilen sich einen gemeinsamen Bauraum sowie Power Supply Unit
Jede LRU nutzt noch ihren eigenen CPU und Speicher
Welcher Schritt zur besseren Integration der LRU folgt nach der Teilung des gemeinsamen Bauraums? (Integrated Modular Avioniks - IMA)
Teilen von CPU und Speicher
aufgrund besserer Rechengeschwindigkeiten und bessere Speicher
Welche Vorteile bringt die Integration von Bauraum sowie das Teilen von Speicher und CPU Leistung von LRUs (Integrated Modular Avioniks - IMA)? Nenne zwei
Geringerer Bauraum sowie niedrigeres Gewicht
Gemeinsame Nutzung der Hardware und des Power Supply
Standardisierte Hard-sowie Software lässt eine einfache Integration zu (im Idealfall wird auf nur eine neue Anwendung installiert)
Einfachere Wartung durch die geringere Komplexität
Welches Problem tritt bei der Integrated Modular Avioniks - IMA auf?
Gewährleistung der geforderten Verfügbarkeit
gemeinsame Rechenleistung UNGLEICH Fail-Safe-Gedanke
keine Zonal-Safety
-> Abwägen von Vor- & Nachteilen
Was versteht man unter Commercial Off the Shelf (COTS)?
Hard- und Software-Komponenten, die kommerziell verfügbar sind und welche als quasi standardisierte Bausteine für die Avionik-Systeme dienen.
finden heute in nicht-sicherheitskritschen Systemen Anwendung.
schwierige Zertifzierung
besonders bei UAVs
Wann ist eine elektromagentische Verträglichkeit (EMV) gegeben? Welche Richtlinien gelten dafür in Europa?
Wenn technische Geräte sich nicht untereinadner druch elektromagnetische Effekte beeinflussen.
europäische Richtlinien: 89/336/EWG
In welche Teilbereiche werden die EMV-Tests von EADS Military Air Systems eingeteilt?
Nachweis, dass die eigenen Radar- und Störabstrahlungen den Betrieb des GEsamtsystem in den verschiedenen Modi nicht beeinträchtigt.
Messung der Resistenz gegenüber Bestrahlung druch externe Quellen
Gegenseitige Beeinflussung aller Subsysteme in allen erdenklichen Schaltzuständen
Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit eines Blitzschlags in ein Flugzeug während des Flugs pro Jahr?
Ein Vorfall pro Jahr
Welche direkten & indirekten Effekte können nach eine Blitzeinschlag auftreten? Nenne drei Effekte
Direkt:
Ausschmelzungen an der Eintrittsstelle.
proportional zur Ladung des Blitzes
Beschädigung von Lagern & Aktuatoren
Mechanische Wirkung des Blitzstromes (elektrodynamische Kräfte)
Indirekt:
Vom Blitz erregte Transienten (Signalimpulse) können sich von Blitz zu Blitz und Flugzeug zu Flugzeug unterscheiden
Normen nutzen idealisierte Impulsformen
Schaden an der Elektronik & Kabelbäume
Welche Besonderheit tritt bei Composites und Blitzschlägen auf? Was wird dagegen Unternommen?
Composite leitet schlecht
lok. Konzentration -> deutliche Schäden (Struktur)
Nutzung von Ableiterstreifen
Welche Funktion haben Blackbox und Flugdatenschreiber?
Nach Flugunfall können die wichtigsten Parameter und Ereignisse nachverfolgt werden.
Unfallhergang nachvollziehen können
Was zeichnet der Flugdatenschreiber auf und wie macht er dies?
Aufzeichnung von Flugparametern
Anzahl von Technik abhängig (wenige bis viele Hunderte)
z. B. Höhe, Geschwindg., Kurs, Neigungswinkel, Ruderstellung, Triebwerksparamter
magnetische / Halbleiterspeichern
Speichern über bestimmte Zeitintervalle
Was zeichent der Stimmenrekorder auf und wie macht er dies?
Aller Stimmen und Geräusche im Cockpit
Speicherung auf MAgnetband oder Halbleiterspeicher
Speicherplatz für 30 Minuten bis 2 Stunden.
Was ist das besondere an den Crash Survivable Memory Unit?
Die CSMU ist das einzige, das nach einem Crash von den Systemkomponenten der Flugschreiber überstehen müssen.
Sind nur die Speichermedien
Entweder quader oder zylinderförmige Behälter
Widerstehen extremer Hitze, hohen Beschleunigungen und Drücken.
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