DIN EN 4660-001-2011 Aerospace series - Modular and Open Avionics Architectures - Part 001 Architecture German and English version EN 4660-001 2011《航空航天系列 模块化和开放式航空电子系统结构 第001部分 结构.pdf

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1、Juli 2011DEUTSCHE NORM Normenausschuss Luft- und Raumfahrt (NL) im DINPreisgruppe 14DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 49.090!$s,p“1800977www.din.deDDIN EN 466

2、0-001Luft- und Raumfahrt Modulare und offene Avionikarchitekturen Teil 001: Architektur;Deutsche und Englische Fassung EN 4660-001:2011Aerospace series Modular and Open Avionics Architectures Part 001: Architecture;German and English version EN 4660-001:2011Srie arospatiale Architectures Avioniques

3、Modulaires et Ouvertes Partie 001: Architecture;Version allemande et anglaise EN 4660-001:2011Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 43 SeitenDIN EN 4660-001:2011-07 Nationales Vorwort Der Verband der Europischen Luft-, Raumfahrt- und Verteidigungsind

4、ustrie Normung (ASD-STAN) ist vom Europischen Komitee fr Normung (CEN) fr zustndig erklrt worden, Europische Normen (EN) fr das Gebiet der Luft- und Raumfahrt auszuarbeiten. Durch die Vereinbarung vom 3. Oktober 1986 wurde ASD Assoziierte Organisation (ASB) des CEN. Die vorliegende Norm EN 4660-001:

5、2011 wurde von ASD-STAN, Fachbereich Elektrotechnik, unter Mitwirkung deutscher Experten des Normenausschusses Luft- und Raumfahrt erarbeitet. Das zustndige deutsche Normungsgremium ist der Arbeitsausschuss NA 131-04-09 AA Avionik“ im DIN Normenausschuss Luft- und Raumfahrt. Entsprechend Beschluss 5

6、7/9 des Technischen Ausschusses des Beirats des Normenausschusses Luft- und Raumfahrt (NL) im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. sind die europischen Luft- und Raumfahrt-Normungsergebnisse zweisprachig, in Deutsch und Englisch, in das Deutsche Normenwerk zu berfhren. Aus diesem Grund wurde der

7、Deutschen Fassung dieser EN-Norm die Englische Fassung hinzugefgt. 2 EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 4660-001 Februar 2011 ICS 49.090 Deutsche Fassung Luft- und Raumfahrt Modulare und offene Avionikarchitekturen Teil 001: Architektur Aerospace series Modular and Open Avionics Ar

8、chitectures Part 001: Architecture Srie arospatiale Architectures Avioniques Modulaires et Ouvertes Partie 001: Architecture Diese Europische Norm wurde vom CEN am 26.Juni 2010 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt

9、 sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum des CEN-CENELEC oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhlt

10、lich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den glei

11、chen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Po

12、len, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: Avenue Marnix 17, B-1000

13、Brssel 2011 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. EN 4660-001:2011 DEN 4660-001:2011 (D) 2 Inhalt SeiteVorwort 4 0 Einleitung5 0.1 Zweck 5 0.2 Aufbau des Dokuments.6 1 Anwendungsbereich .

14、7 2 Normative Verweisungen7 3 Begriffe, Definitionen und Abkrzungen.7 3.1 Begriffe und Definitionen7 3.2 Abkrzungen8 3.3 Definitionen 9 4 IMA-Zielsetzungen und -Merkmale.9 4.1 Zielsetzungen.9 4.2 Einfhrung in IMA-Konzepte 10 4.2.1 Nicht auf IMA beruhende Systeme.10 4.2.2 Merkmale eines IMA-Systems 1

15、0 4.2.3 IMA-Systementwurf .11 5 Anforderungen und der Architekturstandard .13 5.1 Software-Architektur .14 5.2 CFM .15 5.3 Kommunikation/Netzwerk.15 5.4 Paketierung 16 6 Leitlinien .16 6.1 Systemverwaltung .17 6.2 Fehlerbehandlung17 6.3 Systeminitialisierung und -abschaltung .17 6.4 Systemkonfigurat

16、ion/-rekonfiguration 18 6.5 Zeitmanagement 18 6.6 Sicherungsaspekte18 6.7 Sicherheit18 Anhang A (informativ) Stromverteilungsarchitektur .19 A.1 Allgemeine Beschreibung.19 A.2 Doppelumrichtungsarchitektur 19 A.3 Schnellwechselkammer 20 DIN EN 4660-001:2011-07 EN 4660-001:2011 (D) 3 Seite Bilder Bild

17、 1 Hierarchie der Dokumentation der ASAAC-Standards5 Bild 2 Ein Typisches Verbundsystem in einem Flugzeug10 Bild 3 IMA-Kernsystem 12 Bild 4 IMA-System .12 Bild 5 Ein IMA-System .13 Bild 6 Dreischichten-Software-Architektur .14 Bild A.1 Doppelumrichtungsarchitektur19 Tabellen Tabelle 1 Architektonisc

18、he Merkmale11 Tabelle 2 Unabhngigkeit der Softwareschichten .14 DIN EN 4660-001:2011-07 EN 4660-001:2011 (D) 4 Vorwort Dieses Dokument (EN 4660-001:2011) wurde vom Verband der Europischen Luft-, Raumfahrt- und Verteidi-gungsindustrie Normung (ASD-STAN) erstellt. Nachdem Umfragen und Abstimmungen ent

19、sprechend den Regeln dieses Verbandes durchgefhrt wurden, hat diese Norm die Zustimmung der nationalen Verbnde und offiziellen Behrden der Mitgliedslnder der ASD erhalten, bevor sie CEN vorgelegt wurde. Diese Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Verffentlich

20、ung eines identischen Textes oder durch Anerkennung bis August 2011, und etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen bis August 2011 zurckgezogen werden. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN und/oder CENELEC sind nicht dafr ve

21、rantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich,

22、Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. DIN EN 4660-001:2011-07 EN 4660-001:2011

23、 (D) 5 0 Einleitung 0.1 Zweck Dieses Dokument wurde auf der Grundlage der zweiten Phase des ASAAC-Programms (ASAAC Phase II Contract) erarbeitet. Zweck des ASAAC-Programms sind die Definition und die Validierung einer Reihe von Standards, Konzepten und Leitlinien fr offene A3-Architekturen (Advanced

24、 Avionics Architectures), mit denen die drei Hauptzielset-zungen des ASAAC-Programms erfllt werden sollen. Die im Rahmen des Programms erarbeiteten Standards, Konzepte und Leitlinien sollen sowohl fr neue Flugzeuge als auch fr Programmaktualisierungen anwendbar sein. Die drei Hauptzielsetzungen des

25、ASAAC-Programms sind: die Senkung der Kosten whrend des Lebenszyklus, die Verbesserung der Leistung bei der Erfllung der Mission, die Verbesserung der Leistung whrend des Betriebs. Die Standards sind als eine Gruppe von Dokumenten organisiert, die folgendes umfassen: Eine Reihe von vereinbarten Stan

26、dards, die mit Hilfe eines Top-down-Ansatzes den berblick ber die Architektur aller Schnittstellen beschreiben, die zur Implementierung des Kerns von Avioniksystemen erforderlich sind, Die Leitlinien fr die Systemimplementierung durch Anwendung der Standards. Es folgt ein berblick ber die Dokumenten

27、hierarchie (das aktuelle Dokument ist in diesem Bild hervorge-hoben). Bild 1 Hierarchie der Dokumentation der ASAAC-Standards DIN EN 4660-001:2011-07 EN 4660-001:2011 (D) 6 0.2 Aufbau des Dokuments Das vorliegende Dokument enthlt die folgenden Abschnitte: Abschnitt 1 nennt den Anwendungsbereich des

28、Dokuments, Abschnitt 2 enthlt die normativen Verweisungen, Abschnitt 3 gibt die Begriffe und Abkrzungen an, Abschnitt 4 stellt die Zielsetzungen fr die Architektur vor und fhrt in das IMA-Konzept ein, Abschnitt 5 definiert den Architekturstandard und stellt weitere Standards vor, Abschnitt 6 stellt

29、die Leitlinien zur Implementierung einer IMA-Architektur vor, Anhang A beschreibt die Stromversorgungsarchitektur. DIN EN 4660-001:2011-07 EN 4660-001:2011 (D) 7 1 Anwendungsbereich Zweck dieser Norm ist die Einfhrung einheitlicher Anforderungen an die Architektur von Integrierten Modula-ren Avionik

30、-Systemen (IMA) entsprechend der Definition des ASAAC-Programms. Die IMA-Architektur kann unter Verwendung allgemeiner Komponenten aufgebaut werden. Diese Komponen-ten sind in eigenen Standards festgelegt. Arten der Verwendung dieser Komponenten sind in einer Reihe von Leitlinien beschrieben. Das vo

31、rliegende Dokument verweist auf diese Standards und Leitlinien und gibt eine kurze Einfhrung in das IMA-Konzept. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Ver-weisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei un

32、datierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). EN 4660-002, Luft- und Raumfahrt Modulare und offene Avionikarchitekturen Teil 002: CFM EN 4660-003, Luft- und Raumfahrt Modulare und offene Avionikarchitekturen Teil 003: Kommunikation/

33、 Netzwerk EN 4660-004, Luft- und Raumfahrt Modulare und offene Avionikarchitekturen Teil 004: Paketierung EN 4660-005, Luft- und Raumfahrt Modulare und offene Avionikarchitekturen Teil 005: Software ASAAC2-GUI-32450-001-CPG Issue 01, Final Draft of Guidelines for System Issues 1) Volume 1 System Man

34、agement. Volume 2 Fault Management. Volume 3 Initialisation and Shutdown. Volume 4 Configuration / Reconfiguration. Volume 5 Time Management. Volume 6 Security. Volume 7 Safety. 3 Begriffe, Definitionen und Abkrzungen 3.1 Begriffe und Definitionen In der vorliegenden Norm werden die Begriffe muss/ms

35、sen“, sollte/sollten“ und darf/drfen“ wie folgt ver-wendet: MUSS/MSSEN drckt eine verbindliche Anforderung dieser Norm aus. SOLLTE/SOLLTEN drckt eine Empfehlung oder einen Ratschlag zur Implementierung einer verbind-lichen Anforderung der Norm aus. Es wird erwartet, dass diese Empfehlung bzw. dieser

36、 Ratschlag befolgt wird, sofern nicht gute Grnde dafr angegeben sind, dies nicht zu tun. DARF/DRFEN drckt eine zulssige Praktik oder Handlung aus. Dabei handelt es sich nicht um eine verbindliche Anforderung der Norm. 1) Herausgegeben von: Allied Standard Avionics Architecture Council. DIN EN 4660-0

37、01:2011-07 EN 4660-001:2011 (D) 8 3.2 Abkrzungen Abkrzung Englisch Deutsch A3 Advanced Avionics Architectures fortgeschrittene Avionikarchitektur AM Application Management Anwendungsmanagement AL Application Layer Anwendungsschicht APOS Application Layer / Operating System Layer Interface Schnittste

38、lle Anwendungsschicht/ Betriebssystemschicht ASAAC Allied Standard Avionics Architecture Council BIT Built-In Test Selbsttest BW Band-Width BandbreiteCFM Common Functional Modules Standardfunktionsmodule CNI Communication / Navigation / Identification Kommunikation/Navigation/Identifikation COMSEC C

39、ommunication Security Kommunikationssicherung COTS Commercial Off The Shelf seriengefertigte kommerzielle Produkte CPU Computer Processing Unit Verarbeitungseinheit eines Rechners DC Direct Current Gleichstrom DPM Data Processing Module Datenverarbeitungsmodul EO Electro-Optic ElektrooptikEMI Electr

40、o-Magnetic Interference elektromagnetische Strung EW Electronic Warfare elektronische Kriegsfhrung GPM Graphic Processing Module Graphikverarbeitungsmodul GSM Generic System Management Generische Systemverwaltung HDD Head-Down Display unterhalb der Blickrichtung angeordnete Anzeige HUD Head-Up Displ

41、ay oberhalb der Blickrichtung angeordnete Anzeige HW Hardware IED Insertion / Extraction Device Einsetz- und Entnahmevorrichtung IF Interface Schnittstelle IFF Identification Friend or Foe Freund-Feind-Erkennung IMA Integrated Modular Avionics Integrierte Modulare Avionik LRC Line Replaceable Chambe

42、r Schnellwechselkammer LRM Line Replaceable Module Schnellwechselmodul MMM Mass Memory Module Massenspeichermodul MOS Module Support Layer / Operating System Layer Interface Schnittstelle Moduluntersttzungsschicht/ Betriebssystemschicht MPI Module Physical Interface physikalische Modulschnittstelle

43、NSM Network Support Module Netzwerkuntersttzungsmodul OS Operating System Betriebssystem PCM Power Conversion Module Strom-Umwandlungs-Modul PCU Power Conversion Unit Strom-Umwandlungs-Einheit PSE Power Supply Element Stromversorgungselement SPM Signal Processing Module Signalverarbeitungsmodul TD I

44、MA-Systeme werden eine Fehlertoleranz aufweisen mssen, damit das System das Auftreten von Fehlern mit dem geforderten Ma an Funk-tionalitt berstehen kann. DIN EN 4660-001:2011-07 EN 4660-001:2011 (D) 10 4.2 Einfhrung in IMA-Konzepte 4.2.1 Nicht auf IMA beruhende Systeme Nicht auf dem IMA-Konzept ber

45、uhende Systeme (z. B. Verbundsysteme) umfassen oft Avionikeinheiten, die von unterschiedlichen Zulieferern bezogen werden. Diese Einheiten enthalten stets kundenspezifische einge-bettete Rechnersysteme, in denen die funktionale Software in der Regel an die Hardware gebunden ist. Es ist nicht unblich

46、, dass diese Einheiten ber eine Anzahl unterschiedlicher Datenbusse kommunizieren, wobei zwei oder drei Kommunikationsstandards die Regel sind. Bild 2 zeigt die vereinfachte Architektur eines Ver-bundsystems. Bild 2 Ein Typisches Verbundsystem in einem Flugzeug In der Luftfahrtgemeinschaft gilt als

47、weithin anerkannt, dass eine Fortsetzung der Entwicklung von Flugzeu-gen nach diesem Muster folgende Konsequenzen haben wird: hufige Wartung, geringe Flugzeugverfg-barkeit, geringe Wiederverwendung von Hardware und Software und groe Ersatzteilbestnde alles Fak-toren, die zu hheren Kosten bei der Pro

48、duktion und der anschlieenden Instandhaltung von Avioniksystemen beitragen. Flugzeugsysteme werden zunehmend grer und komplexer, da sie den aktuellen Missions- und Betriebsanforderungen entsprechen mssen; gleichzeitig nimmt die Verfgbarkeit von Komponenten auf dem Markt ab, sodass Systeme oft schon

49、whrend ihrer Entwicklung veraltet sind. 4.2.2 Merkmale eines IMA-Systems Der erste Schritt bei der Definition einer Lsung zur Erreichung der in 4.1. abgesteckten Ziele besteht darin, eine Reihe von abgeleiteten Anforderungen oder Architekturmerkmalen festzulegen, die sich im Zusammen-spiel dazu eignen, die Hauptzielsetzungen zu erreichen. Tabelle 1 zeigt