Architektur zur Unterstützung von Redundanzkonzepten auf FPGAs mi els Laufzeitrekonfiguration

Abstract

Ein Ansatz zur Erhöhung der Sicherheit kleiner UAV ist die Verwendung von klassischen Redundanztechniken, die sich bereits in Luftfahrt- und Raumfahrtsystemen etabliert haben, beispielsweise die TMR. Um die TMR in kleine UAVs kosten- und platzsparend zu integrieren, kann die Flexibilität moderner FPGAs genutzt werden. Jedes Modul und der Voter wird dazu in verschiedene Partitionen des FPGAs verteilt. Mithilfe der partiellen Rekon guration kann ein Selbstheilungsprozess integriert werden. Dieser Prozess ermöglicht es, defekte Module zu verschieben, ersetzen oder neu zu laden. Dieses Sicherheitskonzept kann die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit des Autopilotensystems für kleine UAVs erhöhen.

One approach to increase the safety of small UAV is the use of classical redundancy techniques, which are already established in aviation and space systems, for example the TMR. In order to integrate the TMR into small UAVs in a cost- and space-e cient manner, we will use the exibility of modern FPGAs. Therefore, each module and voter will be distributed in di erent partitions of the FPGA. The means of partial recon guration supports self-healing processes. It can be integrated a self-healing process. This process allows to relocate, replace or reload a faulty module. This safety concept increases the reliability and availability of the autopilot system of the small UAV and hence its safety.