DE69529941T2

DE69529941T2 - Flugkörpersimulatorvorrichtung

Info

Publication number: DE69529941T2
Application number: DE69529941T
Authority: DE
Inventors: Robert J. Curry; Ronald W. Monk; David P. Van Cleve
Original assignee: Raytheon Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1995-05-26
Publication date: 2003-11-27
Anticipated expiration: 2015-05-27
Also published as: IL113887A0; US5591031A; EP0685700A1; EP1306641A3; JP3488318B2; NO952108L; NO952108D0; EP1306641A2; CA2150042A1; DE69534735T2; DE69529941D1; IL113887A; DE69534735D1; JPH0854197A; EP0685700B1; EP1306641B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Flugzeug-Flugkörpersysteme oder - Raketensysteme, und, genauer gesagt, eine Flugkörpersimulationsvorrichtung zum Simulieren der Funktionen eines Flugkörpers vor dem Abschuß und zur Aufzeichnung des Datenaustausches zwischen der Vorrichtung und dem Feuerleitsystem des den Abschuß vornehmenden Flugzeugs.

2. Diskussion

Militärische Flugzeuge sind typischerweise so konstruiert, daß sie mit einer Mehrzahl von abfeuerbaren Flugkörpern ausgerüstet werden können, beispielsweise hochentwickelten Luft-Luft-Raketen für mittlere Reichweiten (nachfolgend als AMRAAM- Flugkörper bezeichnet). Ein Flugkörper und seine zugehörige Flugkörper- Abschußvorrichtung, welche entweder eine Abschußschiene oder eine Abschuß- Ausstoßvorrichtung sein kann, wirken zusammen und bilden eine Flugkörperstation. Innerhalb eines solchen militärischen Flugzeugs befindet sich ein Feuerleitsystem, das auf vom Piloten ausgelöste Befehle anspricht. Das Feuerleitsystem arbeitet in der Weise, daß es mit jeder Flugkörperstation kommuniziert, um den Betriebszustand zu überwachen, Abschußvorbereitungen zu treffen und Abschußbefehle auszuführen. Eine Flugkörperschnittstelle übersetzt die Befehle von dem Feuerleitsystem, um Daten bereitzustellen, die zur Überwachung und/oder zur Steuerung der Flugkörperstationen verwendet werden.
Eine typische Schnittstelle an Bord des Flugkörpers enthält eine Nabelschnur- Schnittstelle und eine Datenverbindungsschnittstelle. Die Nabelschnur-Schnittstelle dient als ein Kommunikationskanal zwischen dem Feuerleitsystem und dem Flugkörper vor der Öffnung der Flugkörperverriegelung und der Abtrennung durch den Abschuß, während die Datenverbindungsschnittstelle einen Kommunikationskanal zur Öffnung der Flugkörperverriegelung und zu den Flugkörpern nach der Abtrennung durch den Abschuß bildet.
Häufig ist es wünschenswert, herkömmliche Funktionen vor dem Flugkörperabschuß zu simulieren, beispielsweise eine Waffenidentifikation, eine eingebaute Prüffunktion (nachfolgend BIT genannt) bezüglich der Aussage "alle Prüfpunkte in Ordnung", und eine Funktion des Ansprechens auf den Abschußzyklus (einschließlich des Öffnens der Flugkörperverriegelung), ohne daß ein funktionierender Flugkörper eingesetzt werden muß. Solche Situationen umfassen Trainingsübungen auf den Gebieten des Piloten-Gefechtstrainings, ein Trainieren des Bodentests und das Training der Beladungsmannschaft, sowie auch die Prüfung der Flugkörperschnittstelle.
Verschiedene Systeme wurden früher verwendet, um die Funktionen vor dem Abschuß eines Flugkörpers bei Anwendungen für das Training und die Prüfung zu simulieren. Eine solche Vorrichtung, welche im allgemeinen als ein Integrationstestfluggerät (ITV) bezeichnet wird, ist ein in bestimmter Weise modifizierter AMRAAM-Flugkörper. Das Integrationstestfluggerät ist ein äußerlich vollständiger Flugkörper, der mit einem neutralen oder nicht reagierenden Raketenmotor und einer Telemetrieeinheit anstelle eines Gefechtskopfes ausgerüstet ist. Andere bekannte Flugkörpersimulationssysteme umfassen besondere, für die Simulation erstellte Software, welche spezifisch ausgelegt ist, um mit einer bestimmten Art von Flugkörper und mit dem Feuerleitsystem einer bestimmten Art eines Flugzeugs zusammenzuwirken.
Für die Mehrzahl von Flugkörpern, welche nicht AMRAAM-Flugkörper sind (beispielsweise Sidewinder) kann eine einfache Steckverbindung verwendet werden, um analoge Flugzeugsignale einzuleiten, um für das Feuerleitsystem des Flugzeugs einen funktionierenden Flugkörper zu simulieren. Eine solche Steckverbindung kann jedoch nicht für an AMRAAM-Flugkörper angepaßte Flugkörperstationen verwendet werden, da die Schnittstelle zu dem AMRAAM-Flugkörper eine komplexere Kombination von diskreten Signalen und seriellen Daten gemäß MIL-STD-1553 mit spezifischen ausgeprägten Zeitgabeanforderungen enthält.
Während Systeme nach dem Stand der Technik sich als mäßig erfolgreich erwiesen haben, sind sie nicht ohne ihnen eigentümliche Nachteile. Beispielsweise erfordern im allgemeinen Systeme, beispielsweise das oben diskutierte System, das einen modifizierten AMRAAM-Flugkörper enthält, eine komplexe und teure Bodentelemetriestation für die Echtzeiterfassung und nachfolgende Analyse der Daten vor dem Abschuß und nach dem Abschuß. Weiter sind Systeme, welche eine besonders entwickelte Software umfassen, bezüglich der Kosten prohibitiv und sind nicht leicht an die meisten Flugzeuge anpaßbar. Weiterhin sind die meisten früheren Systeme extrem kompliziert.
Die EP-0579143 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung von Flugkörperschnittstellen mit einer tragbaren Steuereinheit, die zu dem Flugzeug transportiert werden kann, und mit Mitteln zum gleichzeitigen elektrischen Verbinden der Steuereinheit mit einer Mehrzahl von Flugkörperstationen. Die Vorrichtung enthält auch Simulationsmittel zum Simulieren der Kommunikationen, die zwischen dem Flugkörper und dem Flugzeug unmittelbar vor und nach dem Abschuß ausgetauscht werden, wobei die Simulationsmittel innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind und in der Weise wirksam sind, daß sie ein Ansprechen auf Datenkommunikationen erzeugen, welche von dem Flugzeug empfangen werden.
Die EP-0387438 offenbart einen digitalen Waffensimulator, welcher die Gestalt eines digitalen Rechnersystems hat, in welchem eine Flugkörper-Flugzeugmast- Schnittstelle verwirklicht ist, die mit einem reellen oder simulierten Flugzeug- Datenübertragungssystem verbindbar ist, und ferner ein Waffensimulator verwirklicht ist, der mit der Schnittstelle gekoppelt ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Flugkörpersimulationsvorrichtung zur Verwendung in Verbindung mit einem Flugzeug geschaffen, welche ein Feuerleitsystem, das zur Erzeugung einer Anzahl von Steuersignalen ausgebildet ist, und mindestens eine Flugkörperstation aufweist, die eine Flugkörperschnittstelle enthält, wobei die Vorrichtung in einer geeigneten Weise für Flugbedingungen gepackt ist und Folgendes enthält:
ein Gehäuse, das auslösbar oder abnehmbar an dem Flugzeug befestigt ist;
Empfängermittel zum Empfang der genannten Anzahl von Steuersignalen von dem Feuerleitsystem des Flugzeuges, wobei die Empfängermittel innerhalb des Gehäuses angeordnet sind;
eine Simulationseinrichtung zum Simulieren einer Mehrzahl von Flugkörperschnittstellen-Ansprechsignalen, wobei die Simulationseinrichtung innerhalb des genannten Gehäuses angeordnet ist und in der Weise wirksam ist, daß sie ein Ansprechen auf die genannten Anzahl der von dem Feuerleitsystem des Flugzeugs empfangen Steuersignale erzeugt;
elektronische Kommunikationsmittel zur Bildung einer Nabelschnurverbindung oder Nabelschnurschnittstelle zwischen der Simulationseinrichtung und dem Feuerleitsystem des Flugzeugs; und
ein neutrales Flugkörpergerät, das so ausgebildet ist, daß es an einer Flugkörperstation des Flugzeugs angebracht werden kann, wobei das Flugkörpergerät im Wesentlichen äquivalente körperliche Abmessungen aufweist und im Wesentlichen äquivalente statische und aerodynamische Belastungscharakteristiken erzeugt, wie ein entsprechender herkömmlicher Flugkörper;
wobei das Gehäuse innerhalb des Flugkörpergerätes angeordnet ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Vielerlei Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann durch Lektüre der folgenden Beschreibung und Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen offenbar, in welchen
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, teilweise in Explosionsdarstellung, eines Vor-Abschuß-Moduls ist, das entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Vor-Abschuß-Moduls von Fig. 1 zeigt, das in seiner betriebsmäßigen Verbindung zu einer Flugkörperstation eines Flugzeugs dargestellt ist;
Fig. 3a und 3b schematische Schaltbilder des diskreten Signalkonditionierungs- Schaltungsteils des Vor-Abschuß-Moduls sind;
Fig. 4 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer Flugkörpersimulationsvorrichtung darstellt, welche gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
Fig. 5 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer Flugkörpersimulationsvorrichtung zeigt, die gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist;
Fig. 6 ein Blockschaltbild der Flugkörpersimulationsvorrichtung gemäß Fig. 5 zeigt; und
Fig. 7 ein Blockschaltbild ist, welches die Hauptfunktionen verdeutlicht, welche durch die Datenverbindungspuffer-Zeitmarkenplatte des Datenverbindung- und Datenerfassungsmoduls von Fig. 6
durchgeführt werden.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Während die vorliegende Erfindung durch die Zeichnungsfiguren hin unter Bezug auf bestimmte Ausführungsformen erläutert wird, versteht es sich für den Fachmann, daß die einzelnen Ausführungsformen, welche gezeigt sind, als Beispiele gegeben werden, welche die Lehren der vorliegenden Erfindung beinhalten und welche lediglich beispielhaft zu verstehen sind.
Man wende sich nun Fig. 1 zu. Hier ist eine Flugkörpersimulationsvorrichtung oder ein Vor-Abschuß-Modul 10 dargestellt, das gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Das Vor-Abschuß-Modul 10 ist besonders geeignet für das betriebsmäßige Pilotentraining auf einem Flugzeug (nicht dargestellt) einer Art, welche mindestens eine Flugkörperstation aufweist. In dieser Hinsicht arbeitet das Vor-Abschuß-Modul 10 in der Weise, daß es im Wesentlichen die Vor-Abschuß- Funktionen eines Flugkörpers in Abhängigkeit von durch den Piloten bewirkten Signalen simuliert, welche von dem Feuerleitsystem des Flugzeugs empfangen werden. Das Vor-Abschuß-Modul 10 arbeitet auch in dem Sinne, daß es die simulierten Funktionen zu dem Flugzeug überträgt.
Wie in Fig. 6 gezeigt, besteht das Vor-Abschuß-Modul 10 nach der vorliegenden Erfindung aus einer Schaltungsanorndung 12 gemäß MIL-STD-1553B, einem Mikrocomputer 14 mit Speicher, einer diskreten Signalkonditionierungsschaltung 15, einem Leistungsfilter 16 und einer Leistungsumwandlungsschaltung 18. Das ganze Vor- Abschuß-Modul 10 wird mit 28 V Gleichstrom gespeist, der von dem Flugzeug bezogen wird.
Das Vor-Abschuß-Modul 10 ist in geeigneter Weise für Flug- Umgebungsbedingungen gepackt. In dieser Hinsicht befinden sich die Komponenten des Vor-Abschuß-Moduls 10 im allgemeinen in einem einzigen Gehäuse 20 (siehe Fig. 1). Das Gehäuse 20 hat Abmessungen von annähern 51 mm · 102 mm · 254 mm (2" · 4" · 10"). An einem Ende 22 weist das Gehäuse 20 einen Anschluß 24 auf, der zur Aufnahme eines Nabelschnurkabels 26 ausgebildet ist. Das Vor-Abschuß-Modul 10 ist für die Verbindung mit einer existierenden Verkabelung 28 ausgebildet, wenn es in einem Pylon oder einer Stütze 30 oder daran befestigt ist (wie in Fig. 2 dargestellt) oder, wie nachfolgend mehr im Einzelnen ausgeführt wird, an einer Flugkörper- Nabelschnurverbindungseinrichtung (nicht dargestellt) angeordnet ist, wenn es in einem in einer inaktiven Form hergestellten Fluggerätekörper 32 montiert ist, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.
Die Schnittstelle zu einem AMRAAM-Flugkörper ist eine komplexe Kombination von diskreten Signalen und seriellen Daten gemäß MIL-STD-1553B mit der Aufprägung spezifischer Zeitgabeerfordernisse. Dies hat zum Ergebnis, daß ein einfacher Stecker, der dazu verwendet werden kann, analoge Flugzeugsignale wiedereinzuleiten, um einer Feuerleitstation für andere Flugkörper, beispielsweise für Sidewinder-Flugkörper, einen funktionierenden Flugkörper zu simulieren, in einer AMRAAM-Schnittstelle nicht verwendet werden kann.
Es sei weiterhin auf Fig. 6 Bezug genommen. Es versteht sich, daß bei der vorliegenden Erfindung Mittel zur Übertragung und zum Empfang von Daten durch die Schaltungsanordnung 12 gemäß MIL-STD-1553B vorgesehen sind. Die 1553- Schaltungsanorndung 12 ist eine im Handel erhältliche Schnittstellen-Chipgruppe mit dualer Redundanz gemäß Militärstandard (MIL-STD) 1553, wobei diese Schnittstellen- Chipgruppe so ausgebildet ist, daß sie sämtlichen 1553-Datenverkehr zu und von dem Flugzeug aussendet und empfängt. Die Chipgruppe enthält einen Coder/Decoder, Sende-/Empfangseinheiten und Transformatoren zur Ankopplung an den Flugzeugbus (nicht dargestellt). In die 1553-Schlaltunganordnung 12 sind ein A-Kanal 34 und ein B- Kanal 36 einbezogen. Die 1553-Schaltungsanordnung 12 ist dazu ausgebildet, Standard- Reaktionen auf Wecknachrichten und Statusanforderungen zu erzeugen, welche von dem Feuerleitsystem des Flugzeugs empfangen werden.
Mittel zum Umwandeln von statischen Signalen in TTL-Signale werden durch die Schaltungsanordnung 15 zur diskreten Signalkonditionierung geboten. Die Schaltungsanordnung 15 zur diskreten Signalkonditionierung nach der vorliegenden Erfindung, welche schematisch in den Fig. 3a und 3b gezeigt ist, funktioniert in der Weise, daß sie die Signale, welche von den Flugkörperstationen des Flugzeugs eingegeben werden, empfängt, filtert und in ein TTL-Niveau umformt, und die konditionierten Signale in den Mikrocomputer 14 eingibt. Diese konditionierten Signale enthalten eine Flugkörperadresse, eine Auslösezustimmung und ein Hauptbewaffnungssignal (wie in Fig. 3b gezeigt). Die Schaltungsanordnung 15 zur diskreten Signalkonditionierung enthält einen Verbinder 37 zur Aufnahme eingegebener elektronischer Daten. Die ausgegebenen Signale mit TLL-Niveau werden entweder zu dem Mikrocomputer 15 oder zu einem Verbinder 39 (wie in Fig. 3a dargestellt) gegeben, der sich auf der 1553-Schaltungsanordnung 12 befindet.
Die Flugkörperadresse informiert den Flugkörper bezüglich seines 1553-Verbindungsortes. In Fig. 3a sind fünf unabhängige Verbindungsorte durch A0, A1, A2, A3 und A4 wiedergegeben. Der Fachmann erkennt, daß zusätzliche Verbindungsorte in entsprechender Weise vorgesehen sein können.
Die Auslösezustimmung ist ein +28 Volt-Signal, daß von einem Flugzeug in Verbindung mit dem Anlegen von Dreiphasenleistung mit 400 Hz erzeugt wird, um die Einleitung eines Abschußzyklus zu indentifizieren. Das Vorhandensein der Auslösezustimmung nach Anlegen der dreiphasigen Leistung von 400 Hz an den Flugkörper zeigt an, daß ein Abschußzyklus durchgeführt werden soll. Ist nach Anlegen der dreiphasigen Leistungsquelle von 400 Hz die Auslösezustimmung nicht vorhanden, dann führt der Flugkörper nur eine Funktionsfolge entsprechend der eingebauten Prüffunktion (BIT) durch.
Das Hauptbewaffnungssignal ist ein Signal, welches von dem Piloten ausgelöst wird und entspricht einer Sicherheitsfunktion, indem es aktiviert werden muß, bevor ein Abschuß des Flugkörpers erfolgt. Die Verriegelung im Flug (IFOL) ist ein Signal, das normalerweise durch eine Flugkörperstation auf die Aktivierung des Hauptbewaffnungssignals hin erzeugt wird. Das IFOL-Signal zeigt an, daß die Flugkörperstation das Hauptbewaffnungssignal empfangen hat.
Verriegelungs- und Verriegelungsrücksignale werden von dem Flugkörper an das Flugzeug geliefert und werden von dem Flugzeug dazu verwendet, das Vorhandensein des Flugkörpers zu detektieren. Wenn der Flugkörper physikalisch mit der Abschußeinrichtung eines Flugzeugs verbunden ist, dann sind das Verriegelungs- und das Verriegelungsrücksignal elektrisch kurzgeschlossen. Wenn der Flugkörper das Flugzeug verläßt, werden die Signalwege des Verriegelungs- und des Verriegelungsrücksignales unterbrochen. Das Ladung-ab Signal ist ein solches, welches den Abflug eines Körpers anzeigt.
Das Verriegelungs-Steuersignal (Interlock CTRL) wird durch das Vor-Abschuß- Modul 10 nach der vorliegenden Erfindung dazu verwendet, ein Verriegelungsrelais (nicht dargestellt) zu aktivieren, das an dem Vor-Abschuß-Modul 10 angeordnet ist, um die Trennung des Flugkörpers während einer Abschußfolge für Ausstoß-Abschußeinrichtungen zu simulieren. In einer bevorzugten Konstruktion eines Verriegelungsrelais, das in Verbindung mit der Schaltungsanordnung zur diskreten Signalkonditionierung dargestellt ist, ist in dem US-Patent 5,414,347, gezeigt und beschrieben, welches am 13. Juli 1992 angemeldet worden und auf den Zessionar der vorliegenden Erfindung übertragen worden ist.
Die Leistungsumwandlungsschaltung 18 (wie sie in Fig. 6 gezeigt ist) wandelt die 28 Volt Gleichstromleistung des Flugzeugs in eine Leistung von +SV, +15 V und-15 V für die Verwendung bei der Logik und der Relaissteuerung um. Ein geeigneter Leistungsumfoiner ist im Handel von Firma Interpoint Corp., als Teilnummer MTR28515TF/Es erhältlich.
Wie in Fig. 3b dargestellt ist, enthält die Schaltungsanordnung 15 zur diskreten Signalkonditionierung weiter eine Schaltung 38 zum Detektieren der 400 Hz-Leistung. Nach Anlegen von Leistung mit 400 Hz gibt die Leistungsdetektierungsschaltung 38 ein Signal an einen Bus 40 des Mikroprozessors 14 ab. Das Vor-Abschuß-Modul 10 ist so konstruiert, daß es ein ordnungsgemäßes Flugzeug annimmt und daher ist keine Feststellung der richtigen Phasendrehung oder Phasenpräsenz erforderlich.
Das Leistungsfilter 16 (in Fig. 6 dargestellt) des Vor-Abschuß-Modul 10 dient zur Filterung und im übrigen zum Schutz vor Transienten für die +28 V Leistung, welche zwischen dem Flugzeug und dem Leistungsumformer 18 fließt. Leistung, die an das Filter 16 gegeben wird, fließt durch eine Gegenvorspannungsschutzdiode (auch nicht dargestellt). Ein geeignetes Filter 16 ist im Handel von Firma Interpoint Corp., als Teilnummer FM704A/Es erhältlich.
Die Mikrocomputerschaltung 14 (in Fig. 6 gezeigt) oder der Mikroprozessor besteht in einem Motorola-68332-Mikroprozessor, einem RAM-Speicher mit 64 Kilobyte und einem EEPROM-Speicher mit 128 Kilobyte. Die Mikrocomputerschaltung 14 ist so ausgebildet, daß sie den Gesamtbetrieb des Vor-Abschuß-Moduls 10 steuert. Der Mikrocomputer 14 enthält integrierte TTL-Eingangs-/Ausgangskanäle, welche so konstruiert sind, daß sie eine Schnittstelle mit der Schaltung 15 zur diskreten Signalkonditionierung bilden. Der Mikroprozessor bzw. Mikrocomputer 14 kommuniziert mit der 1553- Schaltung 12 über einen (nicht dargestellten) 16-Bit-Bus.
Es sei nun Fig. 4 betrachtet. Hier ist eine Flugkörpersimulationsvorrichtung 42 gezeigt, die gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Die Flugkörpersimulationsvorrichtung 42 gemäß der zweiten Ausführungsform enthält das Vor-Abschuß-Modul 10 der ersten Ausführungsform und arbeitet daher in entsprechender Weise, um im Wesentlichen die Vor-Abschuß-Funktionen eines Flugkörpers zu simulieren und die simulierten Funktionen dem Flugzeug mitzuteilen. Die Flugkörpersimulationsvorrichtung 42 enthält weiter ein in inaktiver oder neutraler Form gestaltetes Flugkörpergerät 32, welches im Wesentlichen dasselbe Gewicht, dieselbe Größe und dieselbe Gestalt wie ein echter Flugkörper, beispielsweise eine AMRAAM- Rakete hat. Das in inaktiver Form hergestellte Flugkörpergerät 32 dient dazu, einem Flugzeug statische und aerodynamische Belastungen zu bieten, welche im Wesentlichen äquivalent zu denjenigen äquivalenter echter Flugkörper sind. Das Flugkörpergerät 32 ist so ausgebildet, daß es an die Flugkörperstation eines Flugzeuges in einer Art und Weise angesetzt werden kann, die im Wesentlichen identisch zu derjenigen eines herkömmlichen echten Flugkörpers ist. Das in inaktiver Form hergestellte Gerät 32 enthält keinen Gefechtskopf oder Raketenmotor. Die Flugkörpersimulationsvorrichtung 42 nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zusätzlich für das Trainieren von Bodenprüfmannschaften und Beladungsmannschaften brauchbar.
Es sei nun auf Fig. 5 Bezug genommen. Hier ist eine Flugkörpersimulationsvorrichtung 44 gezeigt, die gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebaut ist. Wie bei der Flugkörpersimulationsvorrichtung 42 der zweiten Ausführungsform ist die Flugkörpersimulationsvorrichtung 44 der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für das Trainieren von Piloten, Boden-Prüfmannschaften und Beladungsmannschaften einzusetzen. Zusätzlich dient die Flugkörpersimulationsvorrichtung 44 der dritten Ausführungsform zur Aufzeichnung sämtlicher Datentransaktionen mit dem Flugzeug für eine nach dem Flug durchzuführende Analyse des Verhaltens des Flugzeuges und des Piloten. Zu diesem Zwecke enthält die Flugkörpersimulationsvorrichtung 44 der dritten Ausführungsform weiter ein Datenverbindungs- und Datenerfassungs-Modul 46 und ein Hochfrequenzdetektierungsmodul 48.
Das Datenverbindungs- und Datenerfassungs-Modul 46 ist mit dem Vor-Abschuß- Modul 10 über ein Nabelschnurkabel 50 (wie in Fig. 5 gezeigt) verbunden, und dient zum Decodieren von Datenverbindungs-Zielerfassungs-Datennachrichten, zur Aufzeichnung der Zeit, zu der bestimmte Nachrichten empfangen wurden und zur Aufzeichnung von Daten von dem Vor-Abschuß-Modul 10. Wie in Fig. 6 gezeigt, enthält das Datenverbindungs- und Datenerfassungs-Modul 46 eine Datenverbindungspuffer- /Zeitmarkenschaltung 51.
Es sei auf Fig. 7 Bezug genommen. In dem Blockschaltbild sind die Hauptfunktionen dargestellt, welche durch die Datenverbindungspuffer-/Zeitmarkenschaltung 51 des Datenverbindungs- und Datenerfassungs-Moduls 46 ausgeführt werden. Es ist eine Flankendetektorschaltung 52 vorgesehen, welche dazu dient, die Anstiegsflanke und die Rückenflanke jedes Datenverbindungsimpulses zu indentifizieren. Der Ausgang der Flänkendetektorschaltung 52 dient zum Festhalten der Zeit, zu der die Anstiegsflanke und die Rückenflanke in dem Anstiegsflanken-Speicherregister 54 bzw. dem Rückenflanken-Speicherregister 56 aufgetreten sind. Die Zeitgabe wird durch einen 16-Bit- Zähler 58 geliefert, der durch einen 20 MHz-Oszillator 60 getaktet wird, was in einer zeitlichen Auflösung von 50 ns resultiert. Ein zweiter Zähler 62 zählt die Anzahl von Zähler-Überläufen zwischen der Anstiegsflanke und der Rückeflanke des Datenverbindungsimpulses. Dieser Wert dient zusammen mit der festgehaltenen Zählung in dem Anstiegsflankenzählungsspeicherregister 54 und dem Rückenflankenzählungsspeicherregister 56, im Mikroprozessor 64 zum Bestimmen der Zeit, zu welcher die Anstiegsflanke und die Rückenflanke aufgetreten sind. Der Mikroprozessor 64 wird nach Feststellung eines Impulses durch die Impulsflankendetektorschaltung unterbrochen. Wenn diese Unterbrechung geschieht, dann werden die festgehaltenen Zeiten durch den Mikroprozessor 64 ausgelesen. Eine Analyse der Impulsbreitendauer und der Zeit von dem letzten Impuls wird durch Firmware durchgeführt, welche in dem EPROM-Speicher vorhanden ist, um die hereinkommende Datenverbindungsnachricht zu erfassen und zu decodieren.
Die decodierte Nachricht wird dann zusammen mit einem Zeitstempel bezüglich der Zeit, zu der die Nachricht aufgetreten ist, in einem RAM-Speicher 67 mit dualem Anschluß für das spätere Aufladen auf die Datenerfassungsschaltung gespeichert. Das Datenverbindungs- und Datenerfassungsmodul 46 gruppiert dann die Daten des Datenverkehrs vor dem Abschuß und nach dem Abschuß zwischen dem Flugzeug und der Flugkörpersimulationsvorrichtung 44 für eine Analyse des Verhaltens des Piloten und des Abschuß-Fluggerätes nach dem Fluge. Während des Fluges ist der Pilot in die Lage versetzt, eingebaute Testfunktionen und den Abschuß der Flugkörper anzuzeigen. Befindet sich das Flugzeug einmal am Boden, dann ist der Speicher des Datenverbindungs- und Datenerfassungsmoduls 46 über ein Nabelschnurkabel (nicht dargestellt) zugänglich, das an einen Personalcomputer (nicht dargestellt) angeschlossen ist. Diese heruntergeladenen Daten werden bei einer Analyse des Verhaltens des Piloten und des Flugzeugs einschließlich Ereignissen vor dem Start, und der Datenverbindung verwendet.
Die Datenverbindungsnachrichten nach dem Abschuß werden von dem RF-Detektor oder Hochfrequenzdetektor 48 an das Datenverbindungs- und Datenerfassungsmodul 46 über ein Nabelschnurkabel 72 übertragen. Die Datenverbindungsnachrichten nach dem Abschuß werden durch den Hochfrequenzdetektor 48 über eine Antenne 70 auf der Flugkörpersimulationsvorrichtung 44 in entsprechender Weise empfangen wie dies bei echten Flugkörpern oder Raketen der Fall ist. Der Hochfrequenzdetektor 48 dient zur Um Vandlung der ausgesendeten Hochfrequenznachrichten des Flugzeugs in einem seriellen Datenstrom im digitalen logischen Bereich, welcher durch die Datenverbindungsschaltung des Datenverbindungs- und Datenerfassungsmoduls 46 verarbeitet werden kann. Geeignete Hochfrequenzdetektoren sind im Handel erhältlich.
Der Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet erkennt, daß die Packung der Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung nur als beispielsweise angegeben anzusehen ist. In dieser Beziehung sei gesagt, daß die Komponenten des Vor-Abschuß- Moduls 10 und des Datenverbindungs- und Datenerfassungsmoduls 46 alternativ auch innerhalb eines einzigen Gehäuses untergebracht werden können. Ein für das Mitführen von Flugkörpern ausgelegtes Flugzeug enthält typischerweise eine Mehrzahl von Flugkörperstationen. Jede Flugkörperstation enthält einen Nabelschnur- Abschußverbinder. Vorzugsweise wird für ein vollumfängliches betriebsmäßiges Trainieren des Flugzeugs ein Trainingsmodul 10 in elektrische Verbindung mit jeder der Flugkörperabschußstationen des Flugzeugs an dieses angesetzt. Durch Verwendung der Trainingsmodule 10, welche in der Flugkörpersimulationsvorrichtung 44 nach der dritten Ausführungsform der Erfindung enthalten sind, ist der Pilot in der Lage, mit dem Flugzeug zu trainieren, das statischen und aerodynamischen Belastungen ausgesetzt ist, die äquivalent zu denjenigen sind, die durch echte Flugkörper zur Wirkung kommen. Die in inaktiver Form gefertigten Flugkörpergeräte 32 sind zusätzlich in dem Sinne nützlich, daß sie ein Trainieren von Boden-Beladungsmannschaften ermöglichen. In dieser Hinsicht können die Boden-Beladungsmannschaften eine eingebaute Prüffunktion BIT am Boden durchführen und sie können auch den in inaktiver Gestalt gefertigten Flugkörper 32 an das Flugzeug ansetzen.
Die vorstehende Diskussion beschreibt lediglich beispielsweise Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Der Fachmann auf diesem Gebiete erkennt aus der Beschreibung und aus den begleitenden Zeichnungen und den Ansprüchen ohne weiteres, daß vielerlei Änderungen, Modifikationen und Variationen durchgeführt werden können, ohne daß von der Lehre der Erfindung abgewichen wird, wie sie durch die folgenden Ansprüche definiert ist.

Claims

1. Flugkörpersimulatorvorrichtung (10) zur Verwendung in Verbindung mit einem Flugzeug, welches ein Feuerleitsystem, das zur Erzeugung einer Anzahl von Steuersignalen ausgebildet ist, und mindestens eine Flugkörperstation aufweist, die eine Flugkörperschnittstelle enthält, wobei die Vorrichtung in geeigneter Weise für Flugbedingungen gepackt ist und folgendes enthält:

ein Gehäuse (20), das auslösbar oder abnehmbar an dem Flugzeug befestigt ist;

Empfängermittel (12) zum Empfang der genannten Anzahl von Steuersignalen von dem Feuerleitsystem des Flugzeugs, wobei die Empfängermittel innerhalb des Gehäuses (20) angeordnet sind;

eine Simulationseinrichtung zum Simulieren einer Mehrzahl von Flugkörperschnittstellen-Ansprechsignalen, wobei die Simulationseinrichtung innerhalb des genannten Gehäuses (20) angeordnet ist, und in der Weise wirksam ist, daß sie ein Ansprechen auf die genannte Anzahl der von dem Feuerleitsystem des Flugzeugs empfangenen Steuersignale erzeugt;

elektronische Kommunikationsmittel (26) zur Bildung einer Nabelschnurverbindung zwischen der Simulationseinrichtung und dem Feuerleitsystem des Flugzeugs; und

ein neutrales Flugkörpergerät (32), das so ausgebildet ist, daß es an einer Flugkörperstation des Flugzeugs angebracht werden kann, wobei das Flugkörpergerät im wesentlichen äquivalente körperliche Abmessungen aufweist und im wesentlichen äquivalente statische und aerodynamische Belastungscharakteristiken erzeugt, wie ein entsprechender herkömmlicher Flugkörper;

wobei das Gehäuse (20) innerhalb des Flugkörpergerätes (32) angeordnet ist.

2. Flugkörpersimulatorvorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei welcher die Simulationseinrichtung Funktionen vor dem Abschuß einschließlich Waffenidentifikation, eingebaute Prüffunktion und Abschußzyklus- Ansprechfunktionen simuliert.

3. Flugkörpersimulatorvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei welcher die Abschußzyklus-Ansprechfunktionen die Öffnung der Flugkörperverriegelung umfassen.

4. Flugkörpersimulatorvorrichtung (10) nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, welche weiter folgendes enthält:

zweite elektronische Kommunikationsmittel (50) zur Bildung einer Datenverbindungsschnittstelle zwischen der Flugkörpersimulatorvorrichtung (10) und dem Feuerleitsystem des Flugzeugs; und

Datenverbindungs- und Datenerfassungmittel (46) zur Verarbeitung und Aufzeichnung von Datenübertragungen zwischen der Simulationseinrichtung und dem Feuerleitsystem des Flugzeugs;

wobei die genannten Datenübertragungen nachfolgend für die Analyse nach dem Flug zugänglich sind.

5. Flugkörpersimulatorvorrichtung (10) nach Anspruch 4, wobei die zweiten elektronischen Kommunikationsmittel (50) Hochfrequenz-Detektormittel enthalten.

6. Flugkörpersimulatorvorrichtung (10) nach Anspruch 5, bei der die Hochfrequenz- Detektormittel eine Antennenanordnung enthalten.

7. Flugkörpersimulatorvorrichtung (10) nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei welchem der zu simulierende Flugkörper eine fortentwickelte Luft- Luft-Mittelstreckenrakete ist.