Simulation eines Verkehrsflugzeugs

Steuerkettenprüfstand

Bei der Bodenseewerke Gerätetechnik GmbH (BGT) stehen zwei HYDRA-Anlagen, von denen jede ein ganzes Verkehrsflugzeug simulieren kann.

BGT entwickelt einen Flugkontrollrechner (EFCS - Electronic Flight Control System). Das EFCS hat die Aufgabe, den Piloten bei seiner Routinearbeit zu unterstützen, im Not- oder Fehlerfall muß es unter Umständen aber auch selbständig eingreifen. Wenn etwa eines der Flugzeugsysteme ausfällt, muß dies detektiert und automatisch auf ein Ersatzaggregat umgeschaltet werden, unzulässige Flugzustände müssen erkannt und korrigiert werden etc.

Um während der Entwicklungs- und Testphase des EFCS das Normalverhalten des Flugzeugs sowie jeden nur denkbaren Not- oder Störungsfall nachbilden zu können, müssen über 800 digitale und analoge Ein/Ausgabesignale sowie 22 Feldbusschnittstellen im 1 kHz-Raster berechnet bzw. aktualisiert werden. Die Signale werden auf circa 450 flugzeugtypische Sensor/Aktorsignale umgesetzt und für die einzelnen Funktionsgruppen (Höhen-, Seitenruder, Cockpit Controls etc.) aufbereitet.

Im Werkbild von BGT (rechts), das während der Endverdrahtungsphase aufgenommen wurde, sind die dicken Kabelbäume zu erkennen, über die das EFCS an das Simulationssystem angeschlossen wird. Rechts oben am HYDRA-Schrank befindet sich das Frontpanel, mit dem die Sensor/Aktorkanäle bzw. Busschnittstellen verschaltet werden, um Echtzeitsimulationen von verschiedenen Funktionsgruppen des Flugzeugs zu fahren.

Realisiert wurden die Simulationssysteme mit jeweils acht miteinander vernetzten HYDRA-Prozeßrechnermodulen.

Eine Besonderheit an dieser Applikation ist die Signalkonditionierung, mit der die elektrischen Eigenschaften der Systemumgebung des EFCS inclusive einer Simulation von Kurzschlüssen bzw. Leitungsbrüchen, Power-Fail-Situationen und Übertragungsfehlern auf den Feldbussen etc. nachgebildet werden.

Die Signalkonditionierung wurde im Auftrag von uns entwickelt, ebenso wie die hochkanaligen ARINC- und D/A-Wandlerkarten, die bei dieser Applikation benötigt wurden. Durch hohe Packungsdichte im I/O-Bereich und eine effiziente Realisierung der Signalkonditionierung konnte - bezogen auf den einzelnen Kanal - ein günstiges Preis/Leistungsverhältnis erreicht werden.

Bei der Implementierung der EFCS-Testsoftware konnte sich BGT ganz auf die applikationsspezifischen Kernelemente, insbesondere die Aggregatesimulation und die Bedieneroberfläche, konzentrieren. Unterstützt von der graphischen Entwicklungsumgebung des HYDRA-Systems, innerhalb derer sich die HYDRA-Standardbibliotheken und eigener C-Code problemlos mischen lassen, wurde die Implementierung in Rekordzeit fertiggestellt.

Die BGT-Entwicklung ist zwischenzeitlich abgeschlossen. Ein drittes EFCS-Testsystem soll nun bei der Deutschen Airbus zur Fertigungs-Endkontrolle des EFCS eingesetzt werden. Es wird zur Zeit bei uns gefertigt. Ein neues BGT-Projekt, bei dem es um ein TEC-System (Total Engine Control) für Hubschraubertriebwerke geht, ist in der Planungsphase.