luftfahrtsysteme 1 an der Universität Stuttgart

Karteikarten und Zusammenfassungen für luftfahrtsysteme 1 an der Universität Stuttgart

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Was versteht man unter Avionik?

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Welche Verbindung besteht zwischen Avionik und Luftfahrtsystemen?

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Wann ist ein System sicherheitskritisch?

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Was bedeutet „extremely improbable“?

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Welchen besonderen Randbedingungen unterliegen avionische Komponenten?

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Was gehört zu einer Avionikarchitektur?

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Welcher LSP wird benötigt, wenn eine Lampe am Flügel von einer Avionik in der E-Bay geschaltet wird?

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Was versteht man unter föderierter Avionik?

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Wie viele Werte können mit 2 Bytes dargestellt werden?

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Was ist Endianness?

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Was sagt das Nyquist-Shanon-Abtasttheorem?

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Was sind ATA-Kapitel?

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Was versteht man unter Avionik?

  • Avionik = Flug-Elektronik (Aviatik-Elektronik)
  •  Alle elektronischen Geräte im Luft-/Raumfahrtzeug -> heute meist digitale Rechner 

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Welche Verbindung besteht zwischen Avionik und Luftfahrtsystemen?

  • Flugzeuge sind fliegende Rechnersysteme
  • Avionik ist ein wesentlicher Kosten- und Innovationstreiber
  • Kaum eine Systemfunktion kommt ohne Rechner und Software aus
  • Die Entwicklung von flugrelevanter Soft- und Hardware unterliegt strengen Zulassungsvorschriften
  • In der Luftfahrt kommt jeder Ingenieur irgendwann mit Informationstechnologie in Berührung, aber die Wenigsten sind darauf vorbereitet.

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Wann ist ein System sicherheitskritisch?

Systeme, die im Fehlerfall die Gesundheit von Menschen gefährden sowie schwere Struktur- oder Umweltschäden verursachen können Z.B.: Flugsteuerung, Kabinendruckregelung, Bremsen,…

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Was bedeutet „extremely improbable“?

Wkt bei 10^-9 pro Flugstunde

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Welchen besonderen Randbedingungen unterliegen avionische Komponenten?

  • Eines der anspruchsvollsten Gebiete der Informationstechnologie 
  • Extreme Umgebungsbedingungen in Schock, Vibration, Temperatur und Strahlung
  • Vielfach ist die Funktion entscheidend für Menschenleben
  • Hohe Zuverlässigkeit und Lebensdauer gefordert
  • Sehr lange Lebenszyklen von 20-30 Jahren
  • Oft ein hoher Grad verlässlicher Automation
  • Geringes Gewicht und kleiner Bauraum sind Standard
  • Test- und Wartbarkeit müssen mit eingebaut sein

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Was gehört zu einer Avionikarchitektur?

  • Hardware
    • Prozessor
    • Eingabe und Ausgabe
    • Stecker
    • Stromversorgung
    • Schutzschaltungen
    • Kühlung
    • Gehäuse
    • Befestigung
  • Software
    • Funktion
    • Betriebssystem/Firmware
    • Treiber
    • Monitore (Überwachungsfunktion)
    • Health-Management

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Welcher LSP wird benötigt, wenn eine Lampe am Flügel von einer Avionik in der E-Bay geschaltet wird?

Blitzschutz: Exposed (höchstes Risiko) L1

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Was versteht man unter föderierter Avionik?

  • Systeme kommunizieren über gemeinsame Busse
  • Jedes System hat eigene Hardware
  • Nicht standardisierter Datenaustausch zwischen den Systemen
  • Jedes System wird für sich getestet, integriert und gewartet
  •  Nachteile
    • Anzahl der Hardware wächst mit Anzahl der Funktionen (Skalierbarkeit)
    • Gewicht (Hardware und Kabel)
    • Wartungskosten
    • Integration neuer Funktionen (Upgrade) schwierig
    • Hoher Integrationsaufwand für übergreifende Funktionalität.

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Wie viele Werte können mit 2 Bytes dargestellt werden?

2 Bytes = 16 Bit => 2^16 Werte = 65536

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Was ist Endianness?

  • Anordnung von Mehrbyte-Zahlenwerten im Speicher
  • Big-Endian(Motorola):
    • Höchstwertiges Byte (MSB) zuerst (an der kleinsten Speicheradresse), z.B.: MIPS, SPARC, PowerPC…; Ähnlich der Uhrzeit: HH:MM:SS,
  •  Little-Endian(Intel):
    • Kleinstwertiges Byte (LSB) zuerst, z.B. x86, Alpha, AtmelAVR; Ähnlich Datum: Tag.Monat.Jahr
  •  Insbesondere bei Datenübertragung wichtig: Höchstwertiges Bit eines Bytes zuerst: z.B. I2C, umgekehrt: z.B. RS232

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Was sagt das Nyquist-Shanon-Abtasttheorem?

  • Verlustfreier Erhalt der Information ist nur gewährleistet, wenn die Abtastfrequenz (Samplingrate) mindestens der doppelten maximal auftretenden Signalfrequenz entspricht: 1/𝑇≥2𝑓max
  • Achtung: Das gilt auch für Störsignale!
  • Beispiel: Wenn die Beschleunigung gemessen werden soll, aber der Motor bei 100 Hz eine Resonanzfrequenz hat, muss mit mindestens 200 Hz abgetastet werden

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Was sind ATA-Kapitel?

  • 1956 hat die Air Transport Association (ATA) hat eine einheitliche Nummerierungsvorschrift für Flugzeugsysteme entwickelt
  • ATA-Nummern sind in Kapitel und Unterkapitel eingeteilt
  • Kapitel und Unterkapitel fassen Komponenten einer Aufgabe oder technisch ähnliche Komponenten zusammen (z.B. Flight Control ATA27-…)
  • ATA-Kapitel ermöglichen eine einheitliche Sprache in Wartung, Ersatzteillogistik, Handbüchern und Konstruktion
  •  Die Nummerierung ist verpflichtend für die Zulassung

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