Les enregistreurs de données de mission capturent et conservent des données synchronisées provenant d’aéronefs militaires, de véhicules, de capteurs, d’ordinateurs de mission, de systèmes de communication et d’autres plateformes de défense, à des fins d’analyse opérationnelle, d’essais, de formation, de maintenance et de développement de systèmes. Ces systèmes peuvent enregistrer les signaux des bus avioniques, des radars et de la guerre électronique, les images EO/IR, les données audio, les données de navigation, le trafic réseau, ainsi que les entrées analogiques ou discrètes.
Cette catégorie regroupe les fabricants d’enregistreurs de données robustes, destinés aux applications aériennes, terrestres, navales, ISR et d’essais, tout en permettant la consolidation de multiples sources de données.
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Traitement d'images robuste et composants électroniques critiques pour les systèmes de défense
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Les enregistreurs de données de mission capturent et conservent les informations générées par les aéronefs, les véhicules, les capteurs, les ordinateurs de mission, les équipements de communication et d’autres systèmes de défense. Contrairement à un enregistreur de données de vol classique, principalement associé à la sécurité et aux enquêtes sur les accidents, d’autres enregistreurs de données de mission peuvent servir à l’analyse opérationnelle, à l’exploitation du renseignement, aux essais et à l’évaluation, à la maintenance, à la formation et au développement de systèmes. Ils ne sont pas intrinsèquement protégés contre les crashs, à moins d’avoir été spécifiquement conçus et homologués pour remplir ce rôle.
Les plateformes militaires modernes peuvent générer simultanément plusieurs flux de données à haut débit, ce qui fait de la bande passante de l’enregistreur, de la compatibilité des interfaces, de la précision de la synchronisation, de la capacité de stockage, de l’intégrité des données et de la résilience environnementale des critères de conception essentiels. Un enregistreur de données robuste peut ainsi capturer des données issues de l’avionique, des capteurs, de la télémétrie, de la vidéo et d’autres sources à haut débit au sein d’un seul système intégré.
Enregistreur de données de vol FDR01 d’UAV Navigation-Grupo Oesía
Un enregistreur de données d’aéronef peut capturer le trafic provenant des bus avioniques afin de fournir un enregistrement synchronisé de l’état de l’aéronef, du comportement des systèmes, des commandes et des communications entre sous-systèmes. Selon la plate-forme, les sources enregistrées peuvent inclure les réseaux MIL-STD-1553, ARINC 429, ARINC 717, CAN, Ethernet et d’autres réseaux embarqués. Des architectures similaires d’enregistreurs de données embarqués sont utilisées sur les plates-formes terrestres militaires.
Les systèmesradar, de guerre électronique et de renseignement d’origine électromagnétique peuvent générer des données numériques à large bande passante qui imposent des exigences importantes en matière de débit de stockage. Un enregistreur de données RF ou un enregistreur de signaux RF peut capturer des informations numérisées relatives aux signaux RF ou aux signaux en phase/quadrature (I/Q) en vue d’un traitement ultérieur, tandis que les systèmes d’enregistrement de mission peuvent conserver les données de contrôle, de synchronisation et les métadonnées associées nécessaires à la reconstitution d’un événement opérationnel.
Les charges utiles électro-optiques et infrarouges (EO/IR) peuvent produire en continu des vidéos, des images, des données de ciblage et des métadonnées de capteurs. L’enregistrement de ces flux permet aux opérateurs et aux analystes d’examiner les performances des capteurs, de reconstituer les missions, d’évaluer les cibles et de corréler les images avec d’autres informations provenant de la plate-forme. Les charges utiles à haute résolution peuvent nécessiter des performances d’écriture soutenues et une capacité de stockage importantes.
Les enregistreurs de données de mission peuvent capturer les communications numériques, le trafic radio, les communications audio par interphone, les paquets réseau et les informations de liaison de données. L’enregistrement des communications parallèlement aux données des capteurs et de la plateforme peut fournir un contexte précieux lors de l’analyse de mission, des essais, de la formation et du dépannage, en particulier lorsque les informations provenant de plusieurs systèmes doivent être reconstituées selon une chronologie commune.
Les sources de navigation, telles que les récepteurs du Système mondial de navigation par satellite (GNSS), les systèmes de navigation inertielle (INS) et les ordinateurs de mission de la plateforme, fournissent des informations de position, de vitesse, d’attitude et de synchronisation. L’enregistrement de ces données permet d’associer les observations des capteurs et les événements système à l’emplacement et à l’orientation de la plateforme. La précision de la synchronisation est particulièrement importante lorsque plusieurs sources de données indépendantes sont analysées conjointement. La synchronisation peut être dérivée du GNSS, des codes temporels IRIG ou du protocole de synchronisation de précision (PTP) IEEE 1588, en fonction de l’architecture de la plateforme.
Les plateformes militaires d’essai et opérationnelles peuvent également nécessiter l’enregistrement, parallèlement au trafic réseau, d’entrées de tension analogiques, d’états discrets, de canaux série et d’autres signaux numériques. Un enregistreur de signaux numériques ou un enregistreur de données robuste peut regrouper ces sources, réduisant ainsi le besoin de dispositifs d’instrumentation distincts et simplifiant la corrélation après la mission. Le taux d’échantillonnage, la résolution, le conditionnement du signal et la précision de l’horodatage influencent la fidélité des données analogiques capturées.
Les interfaces des enregistreurs de données de mission doivent être choisies en fonction de l’architecture de la plateforme, du débit de données, du type de signal et du niveau de synchronisation requis. Les interfaces courantes comprennent à la fois les bus militaires et aérospatiaux bien établis et les technologies réseau plus récentes à large bande passante.
| Interface | Données typiques | Rôle typique | Considérations relatives à l’intégration |
| MIL-STD-1553 | Trafic sur le bus avionique | Systèmes des aéronefs et véhicules militaires | Bus déterministe à double redondance avec des débits de données relativement faibles |
| ARINC 429 | Paramètres avioniques | Communications entre sous-systèmes d’aéronefs | Architecture point à point et débits de transmission définis |
| ARINC 717 | Paramètres de vol | Acquisition et enregistrement des données de vol | Généralement associé aux systèmes de données de vol |
| Ethernet / Gigabit Ethernet | Données réseau et capteurs | Ordinateurs de mission, capteurs, vidéo | Nécessite une bande passante d’enregistrement soutenue suffisante et une gestion des paquets adéquate |
| 10 Gigabit Ethernet et au-delà | Données numériques à haut débit | Radar, EO/IR, ISR et enregistrement réseau | Les performances de stockage, de mise en mémoire tampon et de traitement deviennent essentielles |
| CAN / ARINC 825 | Données relatives aux véhicules et à l’avionique | Véhicules terrestres et sous-systèmes aéronautiques | Un filtrage des messages et un horodatage peuvent s’avérer nécessaires |
| RS-232 / RS-422 | Données série | Équipements, systèmes de commande et d’instrumentation existants | La compatibilité du débit en bauds et de l’interface électrique doit être vérifiée |
| Fibre Channel | Données numériques à haut débit | Systèmes aérospatiaux et d’instrumentation | Nécessite un matériel d’interface adapté et un traitement des données approprié |
| sFPDP | Flux de données provenant de capteurs à haut débit | Radar, guerre électronique et instrumentation | Conçu pour un transfert série déterministe à haut débit |
| E/S analogiques et discrètes | Tensions et changements d’état | Instrumentation de test et surveillance des sous-systèmes | Le taux d’échantillonnage et le conditionnement des entrées influent sur la fidélité de l’enregistrement |
Le choix de la combinaison d’interfaces appropriée dépend à la fois des exigences actuelles de la plateforme et des mises à niveau prévues, en particulier lorsque des bus hérités doivent fonctionner en parallèle avec des réseaux Ethernet et des réseaux de capteurs à débit plus élevé.
Les aéronefs militaires peuvent utiliser un enregistreur de données embarqué pour capturer des informations relatives à l’avionique, à l’ordinateur de mission, à la charge utile, aux communications et à la navigation. Sur les plateformes sans pilote, un enregistreur de données de vol de drone peut enregistrer à la fois les informations relatives à l’état de l’aéronef et à la charge utile de la mission, facilitant ainsi le développement, l’analyse opérationnelle, la maintenance et la vérification du système.
Les aéronefs dédiésau renseignement, à la surveillance et à la reconnaissance (ISR), à la guerre électronique (EW) et au renseignement d’origine électromagnétique (SIGINT) génèrent fréquemment de grandes quantités de données provenant des capteurs et des signaux, qui doivent être conservées en vue d’une exploitation ultérieure. Les enregistreurs de données de mission peuvent capturer ces flux ainsi que les informations de synchronisation et de navigation de la plateforme, ce qui permet aux analystes de mettre en corrélation les signaux détectés, l’activité des capteurs, la position de l’aéronef et les événements de la mission.
Un enregistreur de données robuste installé sur un véhicule blindé, tactique ou un véhicule terrestre sans pilote (UGV) peut capturer le trafic du bus CAN, les données Ethernet, les informations de navigation, les paramètres du groupe motopropulseur, les sorties des capteurs et l’activité des systèmes de mission. L’enregistrement peut servir à des essais, au diagnostic des pannes, au développement de l’autonomie, à l’évaluation de l’état du véhicule et à l’analyse post-opérationnelle.
Enregistreur de données de qualité avionique par Futuris Electronic
Un enregistreur de données de navire utilisé dans un environnement de défense peut collecter des informations relatives à la navigation, aux machines, aux communications, au système de combat et aux capteurs. Les installations navales imposent également des contraintes environnementales liées aux vibrations, à l’humidité, à l’exposition au sel, à la compatibilité électromagnétique et à l’intégration avec les architectures d’alimentation et de réseau à bord.
Des enregistreurs autonomes ou intégrés peuvent capturer les données provenant des radars, des capteurs EO/IR, acoustiques, RF et d’autres charges utiles lors de missions opérationnelles et d’essais de systèmes. Un enregistreur de données à haute vitesse est particulièrement important lorsque des données brutes ou peu traitées provenant des capteurs doivent être conservées sans perte d’informations pendant des périodes prolongées de débit élevé.
Les enregistreurs de mission trouvent de nombreuses applications dans les essais de développement, les essais en vol, l’évaluation des armes et la qualification des sous-systèmes. Un enregistreur de données de vol, un enregistreur de données de télémétrie, un enregistreur de données portable ou un enregistreur de données sur le terrain permet de conserver les données d’ingénierie en vue d’une reconstitution post-essai lorsque la transmission de chaque mesure par télémétrie s’avère peu pratique ou inutile.
Les exigences applicables dépendent de la plateforme, de l’installation, du programme d’acquisition et de la fonction prévue de l’enregistreur. Les normes et directives pertinentes peuvent notamment inclure les suivantes :
La qualification doit donc se fonder sur l’environnement réel de la plate-forme et le rôle de l’enregistreur, plutôt que de partir du principe que tous les enregistreurs de mission nécessitent la même certification ou le même profil d’essai.
Le choix d’un enregistreur de données de mission nécessite de prendre en compte l’ensemble de la chaîne d’acquisition, depuis les interfaces de signal jusqu’au stockage et à l’exploitation post-mission.
Que l’exigence porte sur un enregistreur de vol militaire, un enregistreur de données Ethernet, un enregistreur de données sur bus CAN, un enregistreur de données série ou un système d’enregistrement de mission intégré, l’architecture la plus adaptée est déterminée par les sources de données de la plateforme, les conditions environnementales, les contraintes de taille, de poids et de puissance (SWaP), les exigences de sécurité et le flux de travail post-mission.
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