Einsatzdatenaufzeichnungsgeräte erfassen und speichern synchronisierte Daten aus Militärflugzeugen, Fahrzeugen, Sensoren, Einsatzcomputern, Kommunikationssystemen und anderen Verteidigungsplattformen für die Einsatzanalyse, Erprobung, Ausbildung, Wartung und Systementwicklung. Diese Systeme können Daten von Avionik-Bussen, Radar- und EW-Signalen, EO/IR-Bildmaterial, Audiodaten, Navigationsdaten, Netzwerkverkehr sowie analoge oder diskrete Eingänge aufzeichnen.
In dieser Kategorie sind Hersteller von robusten Datenaufzeichnungsgeräten vertreten, die Anwendungen in der Luft, am Boden, auf See, im Bereich ISR sowie in der Testtechnik unterstützen und dabei mehrere Datenquellen zusammenführen.
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Robuste Bildverarbeitung und missionskritische Elektronik für Verteidigungssysteme
Modernste Flugsteuerungs- und GNSS-unabhängige Navigationstechnologien für militärische und staatliche UAV-Plattformen
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Missionsdatenaufzeichnungsgeräte erfassen und speichern Informationen, die von Flugzeugen, Fahrzeugen, Sensoren, Missionscomputern, Kommunikationsgeräten und anderen Verteidigungssystemen generiert werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Flugdatenschreibern, die in erster Linie im Zusammenhang mit der Sicherheit und der Unfalluntersuchung stehen, können andere Missionsdatenaufzeichnungsgeräte die operative Analyse, die Auswertung von nachrichtendienstlichen Informationen, Tests und Bewertungen, die Wartung, die Ausbildung sowie die Systementwicklung unterstützen. Sie sind von Natur aus nicht absturzsicher, es sei denn, sie wurden speziell für diesen Zweck entwickelt und qualifiziert.
Moderne militärische Plattformen können gleichzeitig mehrere Datenströme mit hoher Übertragungsrate erzeugen, weshalb Bandbreite des Datenaufzeichnungsgeräts, Schnittstellenkompatibilität, Zeitgenauigkeit, Speicherkapazität, Datenintegrität und Umweltbeständigkeit wichtige Konstruktionsaspekte darstellen. Ein robuster Datenrekorder kann daher Avionik-, Sensor-, Telemetrie-, Video- und andere Hochgeschwindigkeitsdaten in einem einzigen integrierten System erfassen.
Flugdatenschreiber FDR01 von UAV Navigation-Grupo Oesía[/Bildunterschrift]
Ein Flugzeug-Datenrekorder kann den Datenverkehr von Avionik-Bussen erfassen, um eine synchronisierte Aufzeichnung des Flugzeugzustands, des Systemverhaltens, der Befehle und der Kommunikation zwischen den Teilsystemen zu liefern. Je nach Plattform können zu den aufgezeichneten Quellen MIL-STD-1553, ARINC 429, ARINC 717, CAN, Ethernet und andere Fahrzeugnetzwerke gehören. Ähnliche Architekturen für Fahrzeugdatenschreiber kommen bei militärischen Bodenplattformen zum Einsatz.
Radar-, elektronische Kampfführungs- und Signalaufklärungssysteme können digitale Daten mit hoher Bandbreite erzeugen, die erhebliche Anforderungen an den Speicherdurchsatz stellen. Ein HF-Datenrekorder oder HF-Signalrekorder kann digitalisierte HF- oder In-Phase/Quadratur (I/Q)-Signalinformationen zur späteren Verarbeitung erfassen, während Missionsaufzeichnungssysteme die zugehörigen Steuerungs-, Zeit- und Metadaten speichern können, die zur Rekonstruktion eines operativen Ereignisses erforderlich sind.
Elektrooptische und Infrarot-Nutzlasten (EO/IR) können kontinuierlich Video, Bildmaterial, Zieldaten und Sensormetadaten erzeugen. Die Aufzeichnung dieser Datenströme ermöglicht es Bedienern und Analysten, die Sensorleistung zu überprüfen, Missionen zu rekonstruieren, Ziele zu bewerten und Bildmaterial mit anderen Plattforminformationen zu korrelieren. Hochauflösende Nutzlasten können eine erhebliche, dauerhafte Schreibleistung und Speicherkapazität erfordern.
Missionsdatenaufzeichnungsgeräte können digitale Kommunikation, Funkverkehr, Intercom-Audio, Netzwerkpakete und Datenverbindungsinformationen erfassen. Die Aufzeichnung von Kommunikation zusammen mit Sensor- und Plattformdaten kann während der Missionsanalyse, bei Tests, Schulungen und der Fehlerbehebung wertvolle Kontextinformationen liefern, insbesondere wenn Informationen aus mehreren Systemen anhand einer gemeinsamen Zeitachse rekonstruiert werden müssen.
Navigationsquellen wie Empfänger des Globalen Navigationssatellitensystems (GNSS), Trägheitsnavigationssysteme (INS) und Missionscomputer der Plattform liefern Informationen zu Position, Geschwindigkeit, Lage und Zeit. Die Aufzeichnung dieser Daten ermöglicht es, Sensorbeobachtungen und Systemereignisse mit dem Standort und der Ausrichtung der Plattform in Verbindung zu bringen. Eine genaue Zeitangabe ist besonders wichtig, wenn mehrere unabhängige Datenquellen gemeinsam analysiert werden. Die Zeitangabe kann je nach Plattformarchitektur aus GNSS, IRIG-Zeitcodes oder dem IEEE 1588 Precision Time Protocol (PTP) abgeleitet werden.
Militärische Test- und Einsatzplattformen erfordern unter Umständen zudem die Aufzeichnung von analogen Spannungseingängen, diskreten Zuständen, seriellen Kanälen und anderen digitalen Signalen neben dem Netzwerkverkehr. Ein digitaler Signalrekorder oder ein robuster Datenlogger kann diese Quellen zusammenführen, wodurch der Bedarf an separaten Messgeräten reduziert und die Korrelation nach der Mission vereinfacht wird. Abtastrate, Auflösung, Signalaufbereitung und Zeitstempelgenauigkeit beeinflussen die Genauigkeit der erfassten analogen Daten.
Die Schnittstellen von Missionsdatenrekordern sollten entsprechend der Plattformarchitektur, der Datenrate, dem Signaltyp und dem erforderlichen Synchronisationsgrad ausgewählt werden. Zu den gängigen Schnittstellen zählen sowohl etablierte Busse aus dem Militär- und Luftfahrtbereich als auch neuere Netzwerktechnologien mit hoher Bandbreite.
| Schnittstelle | Typische Daten | Typische Funktion | Überlegungen zur Integration |
| MIL-STD-1553 | Datenverkehr im Avionik-Bus | Militärische Flugzeug- und Fahrzeugsysteme | Deterministischer, doppelt redundanter Bus mit relativ niedrigen Datenraten |
| ARINC 429 | Avionik-Parameter | Kommunikation zwischen Flugzeug-Subsystemen | Punkt-zu-Punkt-Architektur und festgelegte Übertragungsraten |
| ARINC 717 | Flugparameter | Erfassung und Aufzeichnung von Flugdaten | Häufig in Verbindung mit Flugdatensystemen |
| Ethernet / Gigabit-Ethernet | Netzwerk- und Sensordaten | Missionscomputer, Sensoren, Video | Erfordert eine ausreichende, dauerhaft verfügbare Aufzeichnungsbandbreite und Paketverarbeitung |
| 10-Gigabit-Ethernet und höher | Digitale Daten mit hoher Übertragungsrate | Radar, EO/IR, ISR und Netzwerkaufzeichnung | Speicher, Pufferung und Prozessorleistung sind von entscheidender Bedeutung |
| CAN / ARINC 825 | Fahrzeug- und Avionikdaten | Subsysteme von Bodenfahrzeugen und Luftfahrzeugen | Möglicherweise sind Nachrichtenfilterung und Zeitstempelung erforderlich |
| RS-232 / RS-422 | Serielle Daten | Ältere Geräte, Steuerungen und Messtechnik | Die Baudrate und die Kompatibilität der elektrischen Schnittstellen müssen überprüft werden |
| Fibre Channel | Digitale Hochgeschwindigkeitsdaten | Luft- und Raumfahrt sowie Mess- und Regelsysteme | Erfordert geeignete Schnittstellenhardware und Datenverarbeitung |
| sFPDP | Hochfrequente Sensorströme | Radar, elektronische Kriegsführung und Messtechnik | Entwickelt für deterministische serielle Hochgeschwindigkeitsübertragung |
| Analoge und diskrete Ein-/Ausgänge | Spannungen und Zustandsänderungen | Prüfgeräte und Subsystemüberwachung | Abtastrate und Eingangsaufbereitung beeinflussen die Aufzeichnungsgenauigkeit |
Die richtige Kombination von Schnittstellen hängt sowohl von den aktuellen Plattformanforderungen als auch von geplanten Upgrades ab, insbesondere wenn ältere Busse parallel zu schnelleren Ethernet- und Sensornetzwerken betrieben werden müssen.
Militärflugzeuge können einen bordseitigen Datenrekorder einsetzen, um Informationen aus der Avionik, dem Missionscomputer, der Nutzlast, der Kommunikation und der Navigation zu erfassen. Bei unbemannten Plattformen kann ein Flugdatenschreiber für Drohnen sowohl Informationen zum Zustand des Fluggeräts als auch zur Missionsnutzlast aufzeichnen und so die Entwicklung, die operative Auswertung, die Wartung und die Systemverifizierung unterstützen.
Flugzeugefür Aufklärung, Überwachung und Aufklärung (ISR), elektronische Kriegsführung (EW) und Signalaufklärung (SIGINT) erzeugen häufig große Mengen an Sensor- und Signaldaten, die zur späteren Auswertung gespeichert werden müssen. Missionsdatenaufzeichnungsgeräte können diese Datenströme zusammen mit Zeit- und Navigationsinformationen der Plattform erfassen, sodass Analysten erkannte Signale, Sensoraktivitäten, die Position des Fluggeräts und Missionsereignisse miteinander in Zusammenhang bringen können.
Ein robuster Datenlogger, der an einem gepanzerten, taktischen oder unbemannten Bodenfahrzeug (UGV) installiert ist, kann den CAN-Bus-Verkehr, Ethernet-Daten, Navigationsinformationen, Antriebsstrangparameter, Sensorausgänge und die Aktivität des Missionssystems erfassen. Die Aufzeichnung kann Testläufe, Fehlerdiagnosen, die Entwicklung autonomer Systeme, die Beurteilung des Fahrzeugzustands sowie Nachanalysen unterstützen.
Datenrekorder in Avionik-Qualität von Futuris Electronic
Ein in einem Verteidigungsumfeld eingesetzter Schiffsdatenschreiber kann Informationen zu Navigation, Maschinen, Kommunikation, Kampfsystemen und Sensoren erfassen. Marineeinrichtungen stellen zudem besondere Umgebungsanforderungen hinsichtlich Vibration, Feuchtigkeit, Salzeinwirkung, elektromagnetischer Verträglichkeit sowie der Integration in die Stromversorgungs- und Netzwerkarchitekturen an Bord.
Eigenständige oder eingebettete Aufzeichnungsgeräte können während operativer Einsätze und Systemtests Radar-, EO/IR-, akustische, HF- und andere Nutzlastdaten erfassen. Ein Hochgeschwindigkeits-Datenrekorder ist besonders wichtig, wenn Rohdaten oder minimal verarbeitete Sensordaten ohne Informationsverlust während längerer Zeiträume mit hohem Datendurchsatz aufbewahrt werden müssen.
Missionsaufzeichnungsgeräte finden breite Anwendung bei Entwicklungstests, Flugtests, der Waffenbewertung und der Qualifizierung von Subsystemen. Ein Flugdatenschreiber, ein Telemetriedatenaufzeichnungsgerät, ein tragbares Datenaufzeichnungsgerät oder ein Felddatenaufzeichnungsgerät kann technische Daten für die Rekonstruktion nach dem Test aufbewahren, wenn die Übertragung jeder einzelnen Messung per Telemetrie unpraktisch oder unnötig ist.
Die geltenden Anforderungen hängen von der Plattform, der Installation, dem Erfassungsprogramm und der beabsichtigten Funktion des Aufzeichnungsgeräts ab. Zu den relevanten Normen und Leitlinien können folgende gehören:
Die Qualifizierung sollte daher auf der tatsächlichen Plattformumgebung und der Rolle des Aufzeichnungsgeräts basieren, anstatt davon auszugehen, dass jedes Missionsaufzeichnungsgerät dieselbe Zertifizierung oder dasselbe Prüfprofil erfordert.
Bei der Auswahl eines Missionsdatenaufzeichnungsgeräts muss die gesamte Erfassungskette berücksichtigt werden, von den Signalschnittstellen über die Speicherung bis hin zur Auswertung nach dem Einsatz.
Unabhängig davon, ob es sich um einen militärischen Flugdatenschreiber, einen Ethernet-Datenrekorder, einen CAN-Bus-Datenrekorder, einen seriellen Datenrekorder oder ein integriertes Missionsaufzeichnungssystem handelt, wird die am besten geeignete Architektur durch die Datenquellen der Plattform, die Umgebungsbedingungen, die SWaP-Einschränkungen (Größe, Gewicht und Leistung), die Sicherheitsanforderungen sowie den Workflow nach der Mission bestimmt.
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