[發明專利]包括由共用于電力和數據的線連接的控制器和至少一個外圍設備的航空電子系統

有效

• 申請號: 200980140483.2
• 申請日: 2009-10-13
• 公開（公告）號: CN102177660A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: F·吉洛特;J-M·庫爾泰耶
• 申請（專利權）人: 薩熱姆防務安全公司
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54;H04B3/56;H04L25/02
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

技術領域

本發明的技術領域為航空電子設備。更具體地，本發明涉及一種航空電子系統，其包括中央控制器和通過電力線連接到所述中央控制器的一個或多個遠程外圍設備。

背景技術

現今航空電子系統包括越來越智能的傳感器或激勵器類型的遠程外圍設備。它們涉及特殊的關鍵的飛行控制設備，例如電致動器，其不僅由中央控制器控制，還向中央控制器提供報告。

在中央控制器和遠程外圍設備之間有必要具有同時的雙向通信信道(“全雙工”)，從而一方面中央控制器能夠將其命令和指令發送到遠程外圍設備，另一方面外圍設備可以將其報告反饋給中央控制器。

數據的交換通常為每秒10000個樣本的量級，從而需要100k比特(bits)到1M比特量級的通帶。將會注意到當外圍設備與中央控制器形成伺服環路時對通帶的要求尤其更高。

因此希望一方面對遠程外圍設備供應電力(通常為幾kW)，另一方面確保具有1M比特/秒(bits/s)的有用信息的發送速率的與通常遠達50m的遠程外圍設備之間的同時的雙向通信信道。

另外，這樣的航空電子系統一般用于復合飛機環境，復合飛機環境具有特定的約束，特別是對于機載電子元件的設計方面(符合DO254標準)。

因此，為了確保1500V的絕緣接觸閃電約束，需要設置高阻抗路徑來抵抗感應電流的通路。而且，電磁兼容(EMC)約束強制指示的EMC至少對于低頻元件來說不是針對金屬地(metallic?earth)。

對于已知的聯機載波電流(CPL)的技術，已知其能夠共用單根雙股線來發送電力和雙向數據。根據該技術，數字信息被調制和添加到電信號(electrical?signal)從而能夠通過電線行進傳遞。

然而CPL技術在輻射方面非常污染因此不符合飛機環境的EMC約束。此外很難完成對復雜商業元件(COTS元件：商用現貨)的DO254合理化。

因此證明CPL技術不適用于航空電子系統。

事實在于，利用航空電子系統的電力線來向外圍設備提供電力并且攜帶在控制器和外圍設備之間以同時的雙向模式發送的數據，同時還符合該系統要應用于的環境的特殊約束是明智的。

發明內容

本發明的目的在于響應此需要，并為此根據第一方面提供一種形成中央控制器的裝置，該中央控制器通過電力線連接到遠程外圍設備，所述裝置包括：電力發送器和設置在所述電力發送器和電線之間的低通濾波器，以及用于發送/接收基帶數據的裝置和設置在數據發送/接收裝置和所述電線之間的高通濾波器，所述電線的類型為共用(mutualized)于將低頻電力從所述中央控制器發送到所述遠程外圍設備，以及在所述中央控制器和所述遠程外圍設備之間以高頻同時雙向傳送基帶數據。

根據第二方面，本發明提供一種形成遠程外圍設備的裝置，該遠程外圍設備通過電力線連接到中央控制器，所述裝置包括：電力接收器和設置在所述電力接收器和電線之間的低通濾波器，以及用于發送/接收基帶數據的裝置和設置在數據發送/接收裝置和所述電線之間的高通濾波器，所述電線的類型為共用于將低頻電力從所述中央控制器發送到所述遠程外圍設備，以及在所述中央控制器和所述遠程外圍設備之間以高頻同時雙向發送基帶數據。

根據本發明的第一方面和第二方面的裝置的某些優選地但是非限制方面如下：

-所述數據發送/接收裝置包括差分放大器，該差分放大器能夠在所述電線上發送的數據中，區分本地發送的數據和接收的數據。

-所述差分放大器一方面通過變壓器接收在所述線上發送的數據，另一方面通過增益衰減器和延遲器(retarder)接收本地發送的數據。

-由所述差分放大器區分的接收的數據流過包括遲滯比較器的接收電路，該遲滯比較器能夠重新構建接收的消息的二進制狀態。

-所述接收電路還包括用于接收的消息的時鐘再生的裝置。

-所述本地發送的數據流過包括高頻濾波器的發送路徑，該高頻濾波器接收以二進制信號形式發送的數據，并且適用于確保這些數據的零平均分量。

-此外，所述中央控制器的發送路徑包括阻抗，該阻抗的值等于所述電線的特征阻抗。

-此外，所述遠程外圍設備的發送路徑包括電壓/電流轉換器，該電壓/電流轉換器具有準無限大的輸出阻抗。

-所述發送/接收裝置被配置為根據NRZ編碼發送基帶數據。

-所述發送/接收裝置被配置為實現擾頻和自校正功能。

-形成中央控制器的裝置的所述發送/接收裝置被配置為以專用于所述外圍設備的時間間隔發送提醒(attention)遠程外圍設備的數據。