Czołowi światowi dostawcy

Rejestratory danych misji

Rejestratory danych misji rejestrują i przechowują zsynchronizowane dane pochodzące z samolotów wojskowych, pojazdów, czujników, komputerów misji, systemów łączności oraz innych platform obronnych na potrzeby analizy operacyjnej, testów, szkoleń, konserwacji i rozwoju systemów. Systemy te mogą rejestrować sygnały z magistrali awioniki, sygnały radarowe i elektronicznej wojny (EW), obrazy EO/IR, dane audio, dane nawigacyjne, ruch sieciowy oraz sygnały analogowe lub dyskretne.

W tej kategorii przedstawiono producentów wytrzymałych rejestratorów danych, obsługujących zastosowania lotnicze, lądowe, morskie, ISR oraz testowe, przy jednoczesnej konsolidacji wielu źródeł danych.

Przeczytaj Przegląd technologii

Dostawcy i producenci rejestratorów danych

Futuris Electronic
Futuris Electronic

Wytrzymałe układy przetwarzania obrazu i elektronika o znaczeniu krytycznym dla systemów obronnych

UAV Navigation-Grupo Oesía
UAV Navigation-Grupo Oesía

Najnowocześniejsze technologie sterowania lotem i nawigacji bez dostępu do GNSS dla taktycznych platform bezzałogowych

Zaprezentuj swoje możliwości

Jeśli projektujesz, budujesz lub dostarczasz Rejestratory danych, Załóż profil, aby zaprezentować swoje możliwości i nawiązać kontakt z osobami, które aktywnie poszukują Twoich rozwiązań.

Utwórz profil dostawcy

Przegląd rejestratorów danych misji przeznaczonych dla platform wojskowych i obronnych

William Mackenzie

Aktualizacja:

Wprowadzenie do rejestratorów danych misji

Rejestratory danych misji rejestrują i przechowują informacje generowane przez statki powietrzne, pojazdy, czujniki, komputery misji, sprzęt łącznościowy oraz inne systemy obronne. W odróżnieniu od konwencjonalnych rejestratorów danych lotu, które kojarzą się przede wszystkim z bezpieczeństwem i dochodzeniami w sprawie wypadków, inne rejestratory danych misji mogą wspierać analizę operacyjną, wykorzystanie danych wywiadowczych, testy i oceny, konserwację, szkolenia oraz rozwój systemów. Urządzenia te nie są z natury zabezpieczone przed skutkami katastrofy, chyba że zostały specjalnie zaprojektowane i zakwalifikowane do pełnienia tej funkcji.

Nowoczesne platformy wojskowe mogą generować jednocześnie wiele strumieni danych o dużej szybkości, co sprawia, że szerokość pasma rejestratora, kompatybilność interfejsów, dokładność pomiaru czasu, pojemność pamięci, integralność danych oraz odporność na warunki środowiskowe stanowią istotne czynniki projektowe. Wytrzymały rejestrator danych może zatem przechwytywać dane z awioniki, czujników, telemetrii, obrazu wideo oraz inne dane o dużej szybkości w ramach jednego zintegrowanego systemu.

Rejestrator danych lotu firmy UAV Navigation – Grupo Oesía

Rejestrator danych lotu FDR01 firmy UAV Navigation-Grupo Oesía

Kluczowe typy danych i sygnałów

Dane z awioniki i magistrali pokładowej

Rejestrator danych lotniczych może rejestrować ruch w magistralach awioniki, zapewniając zsynchronizowany zapis stanu statku powietrznego, działania systemów, poleceń oraz komunikacji między podsystemami. W zależności od platformy rejestrowane źródła mogą obejmować sieci MIL-STD-1553, ARINC 429, ARINC 717, CAN, Ethernet oraz inne sieci pokładowe. Podobne architektury rejestratorów danych pokładowych stosuje się w wojskowych platformach naziemnych.

Dane radarowe i z zakresu wojny elektronicznej

Systemy radarowe, systemy walki elektronicznej oraz systemy wywiadu sygnałowego mogą generować dane cyfrowe o dużej przepustowości, co stawia wysokie wymagania wobec wydajności pamięci masowej. Rejestrator danych RF lub rejestrator sygnałów RF może przechwytywać zdigitalizowane informacje o sygnałach RF lub sygnałach fazowych/kwadraturnych (I/Q) do późniejszego przetwarzania, natomiast systemy rejestracji misji mogą zachowywać powiązane dane sterujące, czasowe i metadane niezbędne do odtworzenia zdarzenia operacyjnego.

Dane z czujników elektrooptycznych/podczerwieni (EO/IR) oraz materiały wideo

Ładunki elektrooptyczne i podczerwone (EO/IR) mogą generować ciągły materiał wideo, obrazy, dane dotyczące celów oraz metadane z czujników. Rejestrowanie tych strumieni umożliwia operatorom i analitykom przeglądanie działania czujników, odtwarzanie przebiegu misji, ocenę celów oraz korelowanie obrazów z innymi informacjami pochodzącymi z platformy. Użytkowe o wysokiej rozdzielczości mogą wymagać znacznej, stałej wydajności zapisu oraz pojemności pamięci masowej.

Łączność i sygnał audio

Rejestratory danych misji mogą przechwytywać komunikację cyfrową, ruch radiowy, dźwięk z interkomu, pakiety sieciowe oraz informacje z łącza danych. Rejestrowanie komunikacji wraz z danymi z czujników i platformy może dostarczyć cennego kontekstu podczas analizy misji, testów, szkoleń i rozwiązywania problemów, zwłaszcza gdy informacje z kilku systemów muszą zostać zrekonstruowane w oparciu o wspólną oś czasu.

Dane nawigacyjne, pozycyjne i czasowe

Źródła nawigacyjne, takie jak odbiorniki globalnego systemu nawigacji satelitarnej (GNSS), inercjalne systemy nawigacyjne (INS) oraz komputery misyjne platformy, dostarczają informacji o położeniu, prędkości, położeniu przestrzennym i czasie. Rejestrowanie tych danych pozwala powiązać obserwacje czujników i zdarzenia systemowe z położeniem i orientacją platformy. Dokładny pomiar czasu ma szczególne znaczenie w przypadku wspólnej analizy wielu niezależnych źródeł danych. Pomiar czasu może być uzyskiwany z systemu GNSS, kodów czasowych IRIG lub protokołu precyzyjnego pomiaru czasu (PTP) zgodnego z normą IEEE 1588, w zależności od architektury platformy.

Sygnały analogowe, dyskretne i cyfrowe

Wojskowe platformy testowe i operacyjne mogą również wymagać rejestrowania wraz z ruchem sieciowym analogowych sygnałów napięciowych, stanów dyskretnych, kanałów szeregowych oraz innych sygnałów cyfrowych. Cyfrowy rejestrator sygnałów lub wytrzymały rejestrator danych może konsolidować te źródła, zmniejszając zapotrzebowanie na oddzielne urządzenia pomiarowe i upraszczając korelację danych po zakończeniu misji. Częstotliwość próbkowania, rozdzielczość, kondycjonowanie sygnału oraz dokładność znaczników czasu mają wpływ na wierność rejestrowanych danych analogowych.

Interfejsy i protokoły rejestratorów danych misji

Interfejsy rejestratorów danych misji należy dobierać zgodnie z architekturą platformy, szybkością transmisji danych, typem sygnału oraz wymaganym poziomem synchronizacji. Do typowych interfejsów należą zarówno sprawdzone magistrale wojskowe i lotnicze, jak i nowsze technologie sieciowe o dużej przepustowości.

Interfejs Typowe dane Typowa rola Kwestie związane z integracją
MIL-STD-1553 Ruch w magistrali awioniki Systemy samolotów i pojazdów wojskowych Deterministyczna magistrala z podwójną redundancją i stosunkowo niską przepustowością danych
ARINC 429 Parametry awioniki Komunikacja między podsystemami statków powietrznych Architektura typu punkt-punkt oraz zdefiniowane szybkości transmisji
ARINC 717 Parametry lotu Pozyskiwanie i rejestrowanie danych lotniczych Zazwyczaj powiązane z systemami danych lotniczych
Ethernet / Gigabit Ethernet Dane sieciowe i z czujników Komputery misji, czujniki, sygnał wideo Wymaga wystarczającej, stałej przepustowości do rejestracji oraz obsługi pakietów
10 Gigabit Ethernet i wyższe Dane cyfrowe o dużej przepustowości Radar, EO/IR, ISR oraz rejestracja sieciowa Kluczowe znaczenie mają pojemność pamięci, buforowanie oraz wydajność procesora
CAN / ARINC 825 Dane dotyczące pojazdów i awioniki Podsystemy pojazdów lądowych i statków powietrznych Może być konieczne filtrowanie komunikatów i oznaczanie ich datą i godziną
RS-232 / RS-422 Dane szeregowe Starsze urządzenia, systemy sterowania i oprzyrządowanie Należy sprawdzić zgodność szybkości transmisji oraz interfejsów elektrycznych
Fibre Channel Szybka transmisja danych cyfrowych Systemy lotnicze i pomiarowe Wymagają odpowiedniego sprzętu interfejsowego oraz odpowiedniego sposobu przetwarzania danych
sFPDP Strumienie danych z czujników o wysokiej częstotliwości Radary, systemy walki elektronicznej oraz oprzyrządowanie Przeznaczone do deterministycznego, szybkiego przesyłu szeregowego
Analogowe i dyskretne wejścia/wyjścia Napięcia i zmiany stanu Aparatura testowa i monitorowanie podsystemów Częstotliwość próbkowania oraz kondycjonowanie sygnałów wejściowych wpływają na wierność rejestrowanych danych

Właściwy dobór interfejsów zależy zarówno od aktualnych wymagań platformy, jak i przewidywanych modernizacji, zwłaszcza w sytuacjach, gdy starsze magistrale muszą współdziałać z sieciami Ethernet o wyższej przepustowości oraz sieciami czujników.

Zastosowania wytrzymałych rejestratorów danych w platformach wojskowych

Samoloty wojskowe i bezzałogowe systemy powietrzne (UAS)

W samolotach wojskowych mogą być stosowane pokładowe rejestratory danych w celu gromadzenia informacji dotyczących awioniki, komputera misji, ładunku, łączności oraz nawigacji. W przypadku platform bezzałogowych rejestrator danych lotu drona może rejestrować zarówno informacje o stanie technicznym statku powietrznego, jak i o ładunku misji, wspierając tym samym prace rozwojowe, analizę operacyjną, konserwację oraz weryfikację systemu.

Platformy ISR, wojny elektronicznej i wywiadu sygnałowego

Samoloty służącedo wywiadu, obserwacji i rozpoznania (ISR), wojny elektronicznej (EW) oraz wywiadu sygnałowego (SIGINT) często generują duże ilości danych z czujników i sygnałów, które należy zachować do późniejszej analizy. Rejestratory danych misji mogą przechwytywać te strumienie wraz z informacjami o czasie i nawigacji platformy, umożliwiając analitykom korelację wykrytych sygnałów, aktywności czujników, pozycji statku powietrznego oraz zdarzeń związanych z misją.

Pojazdy taktyczne i bezzałogowe pojazdy lądowe (UGV)

Wytrzymały rejestrator danych zainstalowany na pojeździe opancerzonym, taktycznym lub bezzałogowym pojeździe naziemnym (UGV) może rejestrować ruch w magistrali CAN, dane Ethernet, informacje nawigacyjne, parametry układu napędowego, sygnały wyjściowe czujników oraz aktywność systemów misji. Rejestracja może wspierać testy, diagnostykę usterek, rozwój autonomii, ocenę stanu technicznego pojazdu oraz analizę po zakończeniu akcji.

Rejestrator danych awioniki firmy Futuris Electronic

Rejestrator danych klasy awionicznej firmy Futuris Electronic

Okręty wojenne i łodzie podwodne

Rejestrator danych statków wykorzystywany w środowisku obronnym może gromadzić informacje dotyczące nawigacji, maszyn, łączności, systemów bojowych oraz czujników. Instalacje morskie wiążą się również z wymaganiami środowiskowymi dotyczącymi drgań, wilgotności, narażenia na działanie soli, kompatybilności elektromagnetycznej oraz integracji z pokładowymi systemami zasilania i architekturą sieciową.

Rejestracja danych z radarów, czujników i ładunków użytkowych

Rejestratory autonomiczne lub wbudowane mogą rejestrować sygnały radarowe, EO/IR, akustyczne, RF oraz inne sygnały z ładunku użytkowego podczas misji operacyjnych i testów systemowych. Szybki rejestrator danych ma szczególne znaczenie w sytuacjach, gdy surowe lub minimalnie przetworzone dane z czujników muszą zostać zachowane bez utraty informacji podczas długotrwałych okresów wysokiej przepustowości.

Testy rozwojowe i ocena platform

Rejestratory misji znajdują szerokie zastosowanie w testach rozwojowych, próbach w locie, ocenie uzbrojenia oraz kwalifikacji podsystemów. Rejestrator danych lotu, rejestrator danych telemetrycznych, przenośny rejestrator danych lub rejestrator danych terenowych może przechowywać dane inżynieryjne na potrzeby rekonstrukcji po zakończeniu testów, gdy przesyłanie wszystkich pomiarów za pośrednictwem telemetrii jest niepraktyczne lub zbędne.

Kwestie związane z normami i kwalifikacją

Obowiązujące wymagania zależą od platformy, sposobu instalacji, programu zakupowego oraz przeznaczenia rejestratora. Odpowiednie normy i wytyczne mogą obejmować między innymi:

  • MIL-STD-810: Określa ramy dostosowania do warunków środowiskowych oraz testów laboratoryjnych w celu uwzględnienia obciążeń, takich jak temperatura, wibracje, wstrząsy, wilgotność, wysokość nad poziomem morza oraz inne warunki eksploatacyjne.
  • MIL-STD-461: Określa wymagania dotyczące emisji i podatności na zakłócenia elektromagnetyczne (EMI) dla odpowiednich urządzeń i podsystemów elektronicznych oraz elektrycznych Departamentu Obrony (DoD).
  • IRIG 106, rozdział 10: Określa wymagania dotyczące cyfrowego rejestrowania pokładowego, w tym działania rejestratora, interfejsów, formatów danych, sterowania, pobierania danych oraz interoperacyjności.
  • MIL-STD-1553: Określa powszechnie stosowaną wojskową architekturę szeregowej magistrali danych, której dane mogą wymagać pozyskiwania, monitorowania i rejestrowania.
  • Normy ARINC: Normy ARINC 429 i ARINC 717 mają zastosowanie w przypadkach, gdy rejestratory współpracują z cywilnymi lub wojskowymi systemami awioniki pokładowej oraz systemami danych lotniczych.
  • MIL-STD-704: Określa charakterystykę zasilania elektrycznego statków powietrznych na zaciskach wejściowych urządzeń użytkowych.
  • MIL-STD-1275: Określa charakterystykę zasilania wejściowego 28 VDC dla urządzeń użytkowych podłączonych do wojskowych układów elektrycznych pojazdów lądowych.
  • Seria EUROCAE ED-112: Norma ED-112A dotyczyła systemów rejestratorów pokładowych zabezpieczonych przed katastrofą, natomiast norma ED-112B stanowiła późniejszą aktualizację tej specyfikacji. Wymagania te mają zastosowanie w przypadku, gdy rejestrator pełni funkcje rejestracji lotu zabezpieczone przed katastrofą, a nie wyłącznie funkcje ogólnej rejestracji misji.
  • MIL-HDBK-2124: Określa charakterystykę funkcjonalną oraz rejestrowane parametry dla pokładowych rejestratorów danych lotu Departamentu Obrony (DoD) wykorzystywanych do analizy incydentów, wypadków lub katastrof.

Kwalifikacja powinna zatem opierać się na rzeczywistym środowisku platformy i roli rejestratora, a nie na założeniu, że każdy rejestrator misji wymaga tej samej certyfikacji lub profilu testowego.

Wybór rejestratora danych misji

Wybór rejestratora danych misji wymaga uwzględnienia całego łańcucha pozyskiwania danych, od interfejsów sygnałowych, poprzez przechowywanie, aż po analizę po zakończeniu misji.

  • Szerokość pasma rejestracji: Trwała wydajność zapisu powinna uwzględniać łączną szybkość transmisji danych wszystkich wymaganych kanałów, w tym przewidywane impulsy danych oraz obciążenie związane z rejestracją, przy zachowaniu odpowiedniego marginesu operacyjnego.
  • Liczba kanałów: Rejestrator powinien zapewniać wystarczającą liczbę jednoczesnych wejść dla czujników prądu, magistrali, łączy komunikacyjnych i oprzyrządowania.
  • Kompatybilność interfejsów: Obsługa interfejsów, takich jak Ethernet, CAN, szeregowe, ARINC 429, MIL-STD-1553, Fibre Channel oraz szybkich łączy czujnikowych, powinna być dostosowana do docelowej architektury.
  • Pojemność pamięci: Pojemność powinna uwzględniać szerokość pasma zapisu, czas trwania misji, wymagania dotyczące przechowywania danych oraz to, czy zapisywane są surowe, czy przetworzone dane z czujników. Należy również uwzględnić zapis ciągły, cykliczny lub wyzwalany, a także wszelkie wymagane rejestrowanie przed zdarzeniem lub po nim.
  • Synchronizacja czasowa: Dokładne oznaczanie czasu pozwala na korelację informacji pochodzących z niezależnych czujników i podsystemów podczas rekonstrukcji i analizy. Należy zdefiniować wymaganą precyzję, źródło czasu oraz dopuszczalne odchylenie dla danego zastosowania.
  • Bezpieczeństwo: W przypadku przechowywania wrażliwych informacji dotyczących misji może być wymagane szyfrowanie, uwierzytelnianie, kontrola nośników wymiennych, czyszczenie danych oraz bezpieczne przenoszenie danych.
  • Przesyłanie danych: prędkość transferu, obsługa nośników, integralność danych oraz odzyskiwanie danych po przerwaniu transferu lub utracie zasilania mogą wpływać na czas przygotowania statku powietrznego lub pojazdu do kolejnego lotu lub przejazdu, gdy duże zbiory zarejestrowanych danych muszą zostać szybko przeniesione do systemów analitycznych.

Niezależnie od tego, czy wymagany jest wojskowy rejestrator lotu, rejestrator danych Ethernet, rejestrator danych magistrali CAN, rejestrator danych szeregowych czy zintegrowany system rejestracji misji, o najbardziej odpowiedniej architekturze decydują źródła danych platformy, warunki środowiskowe, ograniczenia dotyczące rozmiaru, masy i mocy (SWaP), wymagania bezpieczeństwa oraz przebieg pracy po zakończeniu misji.