FR2639123A1 - Apparatus and method of inspection for a weapon interface system on an aircraft - Google Patents
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Abstract
Description
Jusqu là présent, la plupart des systèmes d'armes actuels comportent un équipement formé de boîtes conténant du matériel aéroélectronique ou boîtes d'avionique et des câblages, qui constituent l'interface entre une arme ou un projectile et un éjecteur d'une part et l'ordinateur de tir et le système d'alimentation électrique de l'avion ou d'un autre aéronef d'autre part tes boites d'avionique et leurs câblages sont souvent montés sur un affût ou d'autres supports d'arme, tel qu'une poutre montée sous l'aile ou un dispositif de lancement et de support de bombes, qui est emmagasiné séparément de l'avion. Avant le chargement de L'affût ou autres supports d'arme sur L'avion, on effectue habituellement un contrôle du fonctionnement de l'ensemble.Pour contrôler un tel système, il a toujours été nécessaire d'employer un équipement de contrôle ou de vérification séparé. Les équipements classiques de ce type sont des appareillages volumineux nécessitant un ordinateur pour leur commande. Or, les ordinateurs de ces appareillages ont souvent des limites d'utilisation imposées par l'environnement, en ce sens qu'ils peuvent seulement fonctionner dans un bâtiment ou une enceinte où la température est réglée. Ces limitations imposées par l'environnement signifient que les appareillages de contrôle ne peuvent pas facilement être mis en oeuvre ou sont inutilisables dans des bases opérationnelles avancées où les équipements et les matériels d'assistance sont minimaux. Until now, most of the current weapon systems include equipment made up of boxes containing aeroelectronic equipment or avionics boxes and cables, which constitute the interface between a weapon or a projectile and an ejector on the one hand and the shooting computer and the power supply system of the airplane or of another aircraft on the other hand your avionics boxes and their cables are often mounted on a mount or other weapon supports, such as a beam mounted under the wing or a device for launching and supporting bombs, which is stored separately from the aircraft. Before loading the lookout or other weapon supports on the aircraft, the operation of the assembly is usually carried out. To control such a system, it has always been necessary to use control equipment or separate verification. Conventional equipment of this type is bulky equipment requiring a computer to control it. However, the computers of these devices often have limits of use imposed by the environment, in the sense that they can only operate in a building or an enclosure where the temperature is regulated. These limitations imposed by the environment mean that the control equipment cannot be easily implemented or is unusable in advanced operational bases where the equipment and support materials are minimal.
Des tentatives antérieures pour construire un appareillage de contrôle ont porté notamment sur des dispositifs déplaçables dans un conteneur isolé de l'environnement. Ce type de dispositifs emportent leur environnement de fonctionnement avec eux, du fait qu'un four ou un conditionneur d'air évitant les températures extrêmes sont logés dans une enceinte transportable qui empêche la poussière, ie vent, la pluie et ainsi de suite de venir en contact avec l'appareillage. D'autres équipements de contrôle ne sont pas mobiles et sont installés dans un bâtiment, ce qui oblige à amener les affûts ou autres supports d'armes à L'équipement de contrôle fixe. Bien que les équipements décrits ci-dessus conviennent au contrôle des systèmes d'armes, ils ont le défaut de ne pas pouvoir être mis en oeuvre facilement sur des bases militaires avancées. Previous attempts to build control equipment have focused in particular on devices which can be moved in a container isolated from the environment. These type of devices take their operating environment with them, because an oven or an air conditioner avoiding extreme temperatures are housed in a transportable enclosure which prevents dust, ie wind, rain and so on from coming. in contact with the equipment. Other control equipment is not mobile and is installed in a building, which makes it necessary to bring the mountings or other weapon supports to the fixed control equipment. Although the equipment described above is suitable for controlling weapon systems, it has the drawback that it cannot be easily implemented on advanced military bases.
Les brevets des E.U.A. 3609 312, 3 619 792, 3 710 350, 3 803 974, 3 889 109, 3 920 973, 4 155 116, 4 246 472, 4 370 706 et 4 494 438 décrivent différents types de systèmes commandés par ordinateur pour armes lancées à partir d'un aéronef et pour unités de commande d'avions ou autres aéronefs, de même que des systèmes de commande à auto-diagnose utilisés sur des appareils ménagers. U.S. patents 3609 312, 3 619 792, 3 710 350, 3 803 974, 3 889 109, 3 920 973, 4 155 116, 4 246 472, 4 370 706 and 4 494 438 describe different types of computer-controlled systems for weapons launched at from an aircraft and for control units of airplanes or other aircraft, as well as self-diagnosis control systems used on household appliances.
Aucun de ces systèmes de commande ne présente les caractéristiques et les avantages uniques de l'appareil de vérification pour système d'interface d'arme décrit ici.None of these control systems have the unique features and benefits of the weapon interface system tester described here.
L'appareil de vérification selon l'invention supprime le besoin d'équipements d'assistance complexes et permet d'effectuer les contrôles, à l'intérieur ou à l'extérieur, dans une plage étendue de températures. De plus, l'appareil de Vérification selon l'invention peut être mis en oeuvre facilement sur des bases militaires avancées. The verification apparatus according to the invention eliminates the need for complex assistance equipment and makes it possible to carry out the checks, inside or outside, over a wide range of temperatures. In addition, the Verification apparatus according to the invention can be easily implemented on advanced military bases.
L'appareil utilise les caractéristiques uniques d'une boite d'avionique de système d'arme, qui communique avec l'ordinateur d'un véhicule de transport ou de commande d'une arme via un bus de données selon la norme militaire américaine MIL STD 1553. The device uses the unique characteristics of a weapon system avionics box, which communicates with the computer of a vehicle for transporting or controlling a weapon via a data bus according to the American military standard MIL STD 1553.
L'appareil selon l'invention comporte un tableau d'interface pour l'opérateur-vérificateur, avec un dispositif d'affichage dont font partie un dispositif de contrôle de lampes, un dispositif d'autocontrôle et un dispositif de déclenchement de contrôle, de même que des voyants lumineux "bon" et "défectueux", qui sont connectés à une unité d'interface de système d'arme. L'appareil de vérification est utilisé avec un groupe d'alimentation électrique de parc et un câble de contrôle conçu pour être branché sur l'unité de commutation d'alimentation de l'arme/de I'éjecteur. The apparatus according to the invention comprises an interface table for the operator-verifier, with a display device of which a lamp control device, a self-control device and a control trigger device, as well as "good" and "defective" indicator lights, which are connected to a weapon system interface unit. The tester is used with a park power supply group and a control cable designed to be plugged into the weapon / ejector power switch unit.
Les avantages et les buts de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée qui va suivre, ainsi que des dessins annexés, montrant des modes de réalisation préférés mais nullement limitatifs de l'invention et sur lesquels :
- la figure 1 montre la configuration d'un système d'arme de l'art antérieur ;
- la figure 2 représente un appareillage de contrôle de l'art antérieur, raccordé à un affût d'arme ;
- la figure 3 est une représentation simplifiée d'une unité d'interface de système d'arme et d'une unité de commutation d'alimentation ; et
- la figure 4 représente un appareil de vérification selon l'invention pour un système d'interface d'arme sur un avion, appareil qui est raccordé à l'unité d'interface et à L'unité d'alimentation.The advantages and the aims of the invention will emerge more clearly from the detailed description which follows, as well as from the appended drawings, showing preferred but in no way limiting embodiments of the invention and in which:
- Figure 1 shows the configuration of a weapon system of the prior art;
- Figure 2 shows a control apparatus of the prior art, connected to a weapon mount;
- Figure 3 is a simplified representation of a weapon system interface unit and a power switching unit; and
- Figure 4 shows a verification device according to the invention for a weapon interface system on an aircraft, device which is connected to the interface unit and the power unit.
La figure 1 montre une boite d'avionique de système d'arme, selon la norme militaire américaine MIL-STD-1760, pour la communication avec un avion ou tout autre véhicule de transport ou de commande d'une ou de plusieurs armes. L'avion est désigné globalement par la référence 10. Sur la figure 1, l'avion 10 est équipé d'un ordinateur de tir ou de pointage/commande 12, connecté à un bus de données selon la norme 1553 précitée et comportant des lignes 14 et 16 aboutissant sur des connecteurs de bus de données 18 et 20. Figure 1 shows a weapon system avionics box, according to the American military standard MIL-STD-1760, for communication with an airplane or any other vehicle for transporting or controlling one or more weapons. The aircraft is generally designated by the reference 10. In FIG. 1, the aircraft 10 is equipped with a shooting or pointing / command computer 12, connected to a data bus according to the aforementioned standard 1553 and comprising lines 14 and 16 terminating on data bus connectors 18 and 20.
Les connecteurs sont à leur tour raccordés à une unité d'interface de système d'arme 22. L'avion 10 comporte en outre une source d'alimentation électrique pour un affût d'arme, désignée par la référence 23 et fournissant de l'énergie électrique à un coffret 24 de distribution de courant pour un affût d'arme, via une ligne 26 de transport de courant alternatif et/ou de courant continu. L'unité d'interface 22 et le coffret de distribution 24 font partie d'un affût ou autre support d'arme désigné globalement par la référence 30 et séparé de l'avion 10 par une interface avion/véhicule représentée par une ligne 31. L'unité d'interface 22 et le coffret de distribution 24 sont raccordés entre eux par une ligne d'alimentation 32 et une ligne 34 de commande d'une unité de commutation asservie.L'unité d'interface 22 comporte, en outre, des bus de données supplémentaires, 36 et 38, également selon la norme 1553 précitée, avec des connecteurs 40 et 42 qui sont raccordés à un connecteur d'arme 44 au bout d'un câble ombilical d'arme 45 (voir figure 4) servant à la connexion à une arme. L'unité d'interface 22 est connectée par une ligne de commande et de contrôle 48 à une unité 46 de commande et de contrôle pour la commutation d'alimentation de l-'arme/éjecteur. L'unité d'alimentation 46 est connectée également au coffret de distribution 24, par une ligne 50, en vue de son alimentation en courant'alternatif et/ou courant continu.De plus, l'unité 46 est raccordée à un connecteur d'éjecteur 52 par une ligne 53 pour la commande de l'éjecteur et la transmission de signaux de composants discrets, ainsi qu'au connecteur d'arme 44 par une ligne 54 servant à l'alimentation de l'arme et à la transmission de signaux de composants discrets. L'éjecteur comporte un câble ombilical d'éjecteur 55 (voir figure 4).The connectors are in turn connected to a weapon system interface unit 22. The aircraft 10 also comprises a power supply source for a weapon mount, designated by the reference 23 and providing electrical energy to a current distribution box 24 for a weapon mount, via a line 26 for transporting alternating current and / or direct current. The interface unit 22 and the distribution box 24 are part of a mount or other weapon support generally designated by the reference 30 and separated from the aircraft 10 by an aircraft / vehicle interface represented by a line 31. The interface unit 22 and the distribution box 24 are connected together by a supply line 32 and a line 34 for controlling a slave switching unit. The interface unit 22 further comprises additional data buses, 36 and 38, also according to the aforementioned standard 1553, with connectors 40 and 42 which are connected to a weapon connector 44 at the end of a weapon umbilical cable 45 (see FIG. 4) serving when connecting to a weapon. The interface unit 22 is connected by a command and control line 48 to a command and control unit 46 for switching the supply of the weapon / ejector. The power unit 46 is also connected to the distribution box 24, by a line 50, for its supply of alternating current and / or direct current. In addition, the unit 46 is connected to a connector of ejector 52 by a line 53 for the control of the ejector and the transmission of signals of discrete components, as well as to the weapon connector 44 by a line 54 used for the power supply of the weapon and for the transmission of signals discrete components. The ejector has an ejector umbilical cable 55 (see Figure 4).
La figure 2 montre un appareillage conventionnel 60 pour le contrôle de l'affût ou autre support d'arme 30. Ce dernier est représenté séparé de l'appareillage de contrôle 60 par une ligne d'interface 31. FIG. 2 shows a conventional apparatus 60 for controlling the mount or other weapon support 30. The latter is shown separated from the control apparatus 60 by an interface line 31.
L'appareillage 60 utilise une commande de bus 62 selon la norme 1553 précitée. Celle-ci commande la boite d'avionique ou, dans ce cas, l'affût d'arme 30 avec l'unité d'interface standard.22. The apparatus 60 uses a bus control 62 according to the aforementioned standard 1553. This controls the avionics box or, in this case, the weapon mount 30 with the standard interface unit. 22.
L'appareillage de contrôle 60 comporte également un terminal à distance 64, également selon la norme 1553 précitée, destiné à être raccordé au connecteur d'arme 44. Le terminal 64 répond à l'unité d'interface 22 à la façon d'un missile. L'appareillage 60 comporte également un dispositif 66 de surveillance de l'arme et de l'éjecteur, servant à vérifier les composants discrets utilisés pour émettre des signaux et pour recevoir des signaux de l'arme (projectile) et de son éjecteur. Ce système simule un ordinateur d'arme.The control apparatus 60 also comprises a remote terminal 64, also according to the aforementioned standard 1553, intended to be connected to the weapon connector 44. The terminal 64 responds to the interface unit 22 in the manner of a missile. The apparatus 60 also includes a device 66 for monitoring the weapon and the ejector, used to check the discrete components used to emit signals and to receive signals from the weapon (projectile) and from its ejector. This system simulates a weapon computer.
L'appareillage comporte en plus un terminal d'opérateur 61, un ordinateur 63, un bus d'ordinateur 65 et une source d'alimentation 67.The apparatus additionally comprises an operator terminal 61, a computer 63, a computer bus 65 and a power source 67.
Un dispositif 68 forme un élément intermédiaire pour l'alimentation en courant alternatif et/ou en courant continu du coffret de distribution 24 à partir de la source d'alimentation 67. Ensemble avec la commande de bus 62, ce dispositif simule un ordinateur d'avion
Lorsqu'on se reporte maintenant à la figure 3, il est à noter qu'une interface standard 22 comporte, comme l'un de ses composants, une carte de terminal à distance (R/T) 70, selon la norme 1553 précitée, pour la communication avec l'avion 10. De plus, elle comporte une commande de bus (B/C) 72, également selon la norme 1553 précitée, de même qu'une unité centrale avec mémoire (CPU) 74, toutes connectées à une carte mère 76.Cette dernière est combinée également avec un circuit d'alimentation 78, une interface d'unité d'alimentation 80 et une carte 82 pour un panneau avec des composants discrets.A device 68 forms an intermediate element for supplying alternating current and / or direct current to the distribution box 24 from the power source 67. Together with the bus control 62, this device simulates a computer plane
When we now refer to FIG. 3, it should be noted that a standard interface 22 includes, as one of its components, a remote terminal card (R / T) 70, according to the aforementioned standard 1553, for communication with the airplane 10. In addition, it includes a bus control (B / C) 72, also according to the aforementioned standard 1553, as well as a central unit with memory (CPU) 74, all connected to a motherboard 76. The latter is also combined with a power supply circuit 78, a power supply unit interface 80 and a card 82 for a panel with discrete components.
La figure 4 représente l'appareil de vérification selon l'invention, désigné globalement par la référence 83 et comportant un tableau 84 d'interface d'opérateur avec un bouton 86 de contrôle de lampes, un bouton 88 d'autocontrôle d'unité d'interface et un bouton 90 de déclenchement de contrôle, de même qu'un voyant lumineux "bon" 92 et un voyant lumineux "défectueux" 94. Le tableau 84 est connecté à l'unité d'interface 22 par une ligne 96. Un câble adaptateur de contrôle 98 est utilisé pour le raccordement au câble ombilical d'arme 45, au câble ombilical d'éjecteur 55 et à une ligne 100 de raccordement pour des composants discrets. Le câble adaptateur de contrôle 98 est compatible avec un bus standard selon la norme militaire MIL-STD-1553 précitée, comportant des lignes 14 et 16, comme représenté sur les figures 1, 2 et 3. FIG. 4 represents the verification apparatus according to the invention, generally designated by the reference 83 and comprising a table 84 of operator interface with a button 86 for controlling lamps, a button 88 for self-checking of unit d interface and a control trigger button 90, as well as a "good" indicator light 92 and a "faulty" indicator light 94. The panel 84 is connected to the interface unit 22 by a line 96. A control adapter cable 98 is used for connection to the weapon umbilical cable 45, to the ejector umbilical cable 55 and to a connection line 100 for discrete components. The control adapter cable 98 is compatible with a standard bus according to the military standard MIL-STD-1553 mentioned above, comprising lines 14 and 16, as shown in FIGS. 1, 2 and 3.
L'appareil de vérification 83 selon l'invention comporte, en outre, une source d'alimentation électrique telle que le groupe de parc 102, comportant une ligne 104 d'alimentation en courant alternatif/courant continu, avec un câble à adaptateur 106 pour le branchement sur un coffret de distribution de courant 108, lui-même relié à l'unité d'alimentation 46 par une ligne 110 et à l'unité d'interface 22 par une ligne 112.The verification device 83 according to the invention further comprises an electric power source such as the park group 102, comprising a line 104 for supplying alternating current / direct current, with an adapter cable 106 for the connection to a current distribution box 108, itself connected to the supply unit 46 by a line 110 and to the interface unit 22 by a line 112.
Pour un contrôle, le groupe de parc est mis en marche. For a check, the fleet group is started.
et le système est alimenté. L4opérateur-vérificateur appuie sur le bouton 86 de contrôle de lampes du tableau 84 pour contrôler les voyants 92 et 94. Après cette vérification, le bouton d'autocontrôle88 de l'unité d'interface est tourné : si le voyant "bon" 92 s'allume, l'unité d'interface 22 a passé le con traIe avec succès. Si le voyant "défectueux" 94 s'allume, l'unité d'interface 22 est remplacée.and the system is powered. The operator-checker presses the lamp control button 86 in table 84 to check the indicators 92 and 94. After this check, the self-control button 88 of the interface unit is turned: if the "good" indicator 92 s On, the interface unit 22 has successfully passed the contract. If the "defective" indicator 94 lights up, the interface unit 22 is replaced.
Ensuite, le câble adaptateur 98 est branché sur les câbles 45 et 55 de l'arme et de L'éjecteur. Le bouton de contrôle 90 est tourne suer ta position marche et l'unité d'interface 22 est utilisée pour contrôler le système selon la norme 1553 précitée et les composants discrets de l'arme et de l'éjecteur. Si le contrôle est satisfaisant, le voyant 92 s'allumera. Si c'est le voyant 94 qui s'allume, il y a un problème de contrôle. A ce moment, on vérifie les connexions du câblage et les broches des connecteurs puis on répète l'essai.Then, the adapter cable 98 is connected to the cables 45 and 55 of the weapon and of the ejector. The control button 90 is rotated in your on position and the interface unit 22 is used to control the system according to the aforementioned standard 1553 and the discrete components of the weapon and the ejector. If the check is satisfactory, the indicator 92 will light up. If it is the light 94 which lights up, there is a control problem. At this point, check the wiring connections and the connector pins and repeat the test.
Si le voyant "défectueux" s'allume de nouveau, l'unité d'alimentation 46 doit être remplacée. Si, après ce remplacement, le voyant "défectueux" s'allume une nouvelle fois, il s'est produit un défaut dans l'unité d'interface 22, laquelle doit alors être remplacée.If the "faulty" light comes on again, the power unit 46 must be replaced. If, after this replacement, the "defective" indicator lights up again, a fault has occurred in the interface unit 22, which must then be replaced.
il est à noter que l'appareil de vérification 83 laisse l'unité centrale 94 commander la commande de bus B/C 72, qu'il transmet des signaux à travers le câblage du système et les connecteurs des bus, avec retour des signaux dans l'unité d'interface 22, et qu'il donne des instructions à la carte de terminal à distance
R/T 70. Ainsi, l'unité centrale 74 délivre une instruction selon la norme 1553 précitée à la commande de bus B/C 72, le message fait le tour et arrive sur la R/T 70 pour évaluation. Ce concept de bouclage permet à l'uni té centrale 74 de recevoir par un dispositif le message qu'elle a envoyé via un autre dispositif. S'il se produit une erreur de message, cela signifie qu'il y a un défaut dans un circuit ou une rupture dans un câble ou un connecteur.Une inspection visuelle du ou des connecteurs ou câbles concernés, sur la présence d'interruptions ou d'autres dommages, peut amener l'opérateur de l'appareil de vérification 83 à remplacer le composant suspect et à refaire l'essai. Une défectuosité de la même nature après un remplacement de câble et/ou de connecteur entrai- nerait le remplacement de la boîte d'avionique suspecte. Celle-ci serait alors retirée et envoyée au dépôt de maintenance.Les seuls signaux restants nécessitant une vérification sont ceux des composants discrets de l'arme et de l'éjectéur. Ce contrôle peut être réalisé en ajoutant des circuits dans l'unité d'alimentation 46 pour permettre à l'unité centrale 74 du système d'interface 22 de réintroduire les signaux de sortie des composants discrets de l'arme et de l'éjecteur dans l'unité d'alimentation 46, en utilisant un câble de contrôle à bouclage. Le câble de contrôle 98 assure le bouclage des signaux sur les connecteurs 102, 104 des câbles ombilicaux de l'arme et de l'éjecteur, pour les faire passer en retour à travers la connexion 100 de l'unité d'interface 46 jusqu'à une carte 101 pour composants discrets. it should be noted that the verification device 83 lets the central unit 94 control the B / C bus control 72, that it transmits signals through the system wiring and the bus connectors, with feedback of signals in the interface unit 22, and that it gives instructions to the remote terminal card
R / T 70. Thus, the central unit 74 delivers an instruction according to the aforementioned standard 1553 to the bus control B / C 72, the message goes around and arrives on the R / T 70 for evaluation. This looping concept allows the central unit 74 to receive by a device the message that it sent via another device. If a message error occurs, it means that there is a fault in a circuit or a break in a cable or connector.A visual inspection of the connector (s) or cables concerned, on the presence of interruptions or other damage, may cause the operator of the testing device 83 to replace the suspect component and retest. A similar defect after a cable and / or connector replacement would result in the replacement of the suspect avionics box. This would then be removed and sent to the maintenance depot. The only remaining signals requiring verification are those of the discrete components of the weapon and the ejector. This control can be achieved by adding circuits in the supply unit 46 to allow the central unit 74 of the interface system 22 to reintroduce the output signals of the discrete components of the weapon and of the ejector into the power unit 46, using a loop-through control cable. The control cable 98 ensures the looping of the signals on the connectors 102, 104 of the umbilical cables of the weapon and the ejector, to pass them back through the connection 100 of the interface unit 46 to to a card 101 for discrete components.
Pour résumer et en réexaminant brièvement les descriptions qui précèdent des dessins, on comprendra que différents types de boites d'avionique-pour systèmes d'armes sont facilement adaptables à l'appareil de vérification 83 selon l'invention. De plus, les appareillages de contrôle précédemment employés peuvent maintenant être remplacés par l'appareil de vérification 83 pour systèmes d'interface d'armes, appareil qui comporte seulement un tableau 84 de commutation et d'affichage, avec le câble adaptateur 98 et une source d'alimentation au sol, telle que le groupe de parc 102, de même qu'un coffret de- distribution de courant 108, à condition que l'unité d'interface 22 soit programmée, lors de sa conception, pour contenir les microprogrammes nécessaires à l'interfaçage avec le tableau 84 et à l'utilisation d'une circuiterie d'autocontrôle, laquelle est ajoutée au système par les cartes à composants discrets 82 et 101. To summarize and briefly re-examine the preceding descriptions of the drawings, it will be understood that different types of avionics boxes for weapon systems are easily adaptable to the verification device 83 according to the invention. In addition, the control devices previously used can now be replaced by the verification device 83 for weapon interface systems, device which only comprises a switch and display panel 84, with the adapter cable 98 and a ground power source, such as the park group 102, as well as a current distribution box 108, provided that the interface unit 22 is programmed, during its design, to contain the firmware necessary for interfacing with the switchboard 84 and for using a self-checking circuit, which is added to the system by the discrete component cards 82 and 101.
L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modifications, sans pour autant sortir de son cadre. The invention is not limited to the embodiments described and those skilled in the art can make various modifications to it, without going beyond its ambit.
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