边界智控至今已成立四年,一直致力于开发符合民用航空适航标准的飞行控制系统和自动驾驶系统,为eVTOL主机厂提供高安全等级的飞控计算机等机载设备。根据多年的研发技术积累、设计优化迭代以及大量的半物理仿真和试飞验证,边界智控推出了新一代高安全等级飞控计算机——REG300,希望能够帮助主机厂顺利完成eVTOL机型的产品工程化、适航取证,以及批量生产。
产品介绍
产品定位
在充分研究并参与国内外多家主机厂项目,了解不同背景的客户对飞控系统的设计需求之后,边界智控通过综合架构权衡分析,提出了当前能适配不同客户通用需求的产品方案,以满足多种不同构型eVTOL。
在项目立项开始,边界智控充分研究和捕获国内外适航规章、eVTOL专用条件等相关文件对飞控系统的要求,从研制流程体系、系统架构设计和软硬件开发等各个层面都充分考虑了适航标准要求,实践了正向开发的系统工程工作,确保REG300满足高安全/高可靠性以及后续的适航取证要求。同时REG300还在智能化、轻量化等多个方面进行了综合优化,满足通用的SWaP设计要求。此外,边界智控还可以为主机客户提供在适航取证过程中与飞控计算机系统相关的符合性验证及适航审查支持。
产品功能
作为飞控系统的核心计算单元,REG300飞控计算机可根据客户需求,构建实现不同功能和性能的飞控系统架构。REG300飞控计算机主要可以实现以下功能:
控制指令计算
余度管理
传感器数据处理
作动器和电机状态监控
故障检测与隔离
显示与告警信息处理
此外,REG300还可以提供控制律等驻留功能接口,支持客户功能软件驻留和集成验证(如控制律软件模块)。支持定制或配合集成的典型功能包括:
飞行控制模式管理
主飞行控制律
自动飞行控制
飞行包线保护
飞控系统状态信息
……
技术规格
REG300飞控计算机拥有丰富的接口配置,支持高完整性的指令计算能力,具体技术规格如下:
定制化服务
REG300与其他系统的交互关系以及接口可根据客户需求进行定制,定制的开发和验证内容包括:
接口类型和数量定制
飞行控制功能定制
定制化的余度系统配置
地面站/航电显示功能定制
飞行控制律及自动飞行功能定制
支持集成验证
支持试飞验证
集成测试环境
工具链开发和使用支持
......
以下为典型高安全飞控系统应用的架构示意图,通过对REG300飞控计算机的合理接口设计和灵活配置,满足不同eVTOL飞机顶层设计需求:
【典型三余度架构配置】
仿真验证平台
为配合REG300飞控计算机系统的集成测试,边界智控同步设计了飞控电子集成验证环境。可基于eVTOL主机客户的顶层需求,对REG300飞控计算机设备及其软硬件进行集成测试和仿真验证,平台方案如下:
适航保障
研发流程和安全性设计的考虑
在复用成熟技术的基础上,结合正向设计过程进行研发和迭代,同步开展确认与验证、构型管理和安全性评估等工作,从而确保产品开发对顶层需求的符合性和方案正确性。
REG300飞控计算机研发过程充分研究了适航规章和专用条件中与飞控系统相关的要求,并依据DO-178C、DO-254、DO-160G等标准进行软硬件开发、验证以及试验,实现对适航条款的符合性。
边界智控基于各适航标准中对eVTOL飞控系统的设计要求,梳理并归纳了主机对于飞控系统的通用设计要求。因此,多余度REG300飞控计算机设计方案能够满足大多数eVTOL主机的核心需求。同时,结合前文提到的技术服务支持,REG300飞控计算机能够充分满足不同主机客户的飞控系统设计要求。
REG300飞控计算机的研发工作,基于对eVTOL主机通用的飞控系统安全性需求,结合一些假定条件考虑,依据ARP4754和ARP4761开展了SFHA、PSSA、SSA和CCA等一系列安全性评估工作。从系统/设备架构方案、软硬件方案以及元器件选型等不同层级进行了安全性考虑和架构缓解。
同时,基于AC23_1309-1E以及PS-AIR-21.17-01 Safety Continuum for Powered-lift (DRAFT)等文件,REG300飞控计算机在安全性设计上目前定位于能够支持2A和3B类审定水平,并将随着eVTOL行业的要求持续优化。对应的安全性要求如下表所示:
安全性设计和研制保证活动可以支持eVTOL主机客户实现高安全等级的飞控系统功能,并为客户在适航取证过程中提供相应的体系审查、适航证据包等适航数据支撑。
体系工作
边界智控按照民用航空零部件适航管理要求建立了设计保证系统,设置设计职能、适航职能、独立监督职能以及支持上述职能的相关部门,以符合民用航空零部件的设计及设计更改的适航规章及环境保护要求。
同时,公司为设计保证系统提供足够的资源保障,包括合理的组织架构和管理层,数量和经验足够的专业人员,以及合适的工作环境、设施、设备和工具等,确保过程得到有效控制并实现预期功能。相关职能设置合理的过程控制,明确各过程的作用、输入、输出以及各过程之间的接口。
边界智控的质量管理体系采用持续改进的PDCA循环(即:计划Plan、执行Do、检查Check、处理Act),划分合同评审、设计开发、生产服务提供、采购控制、文件管理、生产设备管理、不合格品控制等14个过程域和16个子过程域,明确各个过程域的组织职责、工作流程和准则要求。在飞控和航电系统研发过程中严格落实质量要求,持续跟踪实施效果并精益改进,建立高质量意识的团队,提升产品的质量可靠度和安全水平。
边界智控已获得由全球权威认证机构英国国家质量保证有限公司(NQA)颁发的AS9100D航空航天质量管理体系认证证书。成功通过AS9100D体系认证,标志着公司建立了满足航空航天要求的飞控和航电系统研发质量管理流程。
- 转载自“边界智控”公众号 -
边界智控(Boundary.AI)成立于2020年,作为我国最早投身于eVTOL飞控与自动驾驶系统研发的公司,致力于开发符合民用航空适航标准的飞行控制系统和自动驾驶系统,已成为民用航空产业链上最有价值的企业之一。公司团队汇聚了在国内外重点飞机型号的飞控和航电等关键机载系统上拥有丰富的研制和适航经验的诸多顶尖人才。