Os gravadores de dados de missão captam e preservam dados sincronizados provenientes de aeronaves militares, veículos, sensores, computadores de missão, sistemas de comunicações e outras plataformas de defesa, para fins de análise operacional, testes, formação, manutenção e desenvolvimento de sistemas. Estes sistemas podem registar barramentos de aviónica, sinais de radar e de guerra eletrónica (EW), imagens EO/IR, áudio, dados de navegação, tráfego de rede e entradas analógicas ou discretas.
Esta categoria inclui fabricantes de gravadores de dados robustos, que suportam aplicações aéreas, terrestres, navais, de ISR e de ensaio, ao mesmo tempo que consolidam múltiplas fontes de dados.
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Processamento de imagens robusto e eletrônica de missão crítica para sistemas de defesa
Tecnologias de ponta em controle de voo e navegação sem GNSS para plataformas UAV militares e governamentais
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Os gravadores de dados de missão captam e preservam a informação gerada por aeronaves, veículos, sensores, computadores de missão, equipamento de comunicações e outros sistemas de defesa. Ao contrário de um gravador de dados de voo convencional, que está principalmente associado à segurança e à investigação de acidentes, outros gravadores de dados de missão podem apoiar a análise operacional, a exploração de informações, os testes e a avaliação, a manutenção, a formação e o desenvolvimento de sistemas. Não estão, por natureza, protegidos contra acidentes, a menos que tenham sido especificamente concebidos e certificados para essa função.
As plataformas militares modernas podem gerar simultaneamente múltiplos fluxos de dados de alta velocidade, tornando a largura de banda do gravador, a compatibilidade de interfaces, a precisão de temporização, a capacidade de armazenamento, a integridade dos dados e a resiliência ambiental considerações importantes na conceção. Um gravador de dados robusto pode, por conseguinte, capturar dados de aviónica, sensores, telemetria, vídeo e outros dados de alta velocidade num único sistema integrado.
Gravador de dados de voo FDR01 da UAV Navigation-Grupo Oesía
Um gravador de dados de aeronaves pode capturar o tráfego proveniente dos barramentos de aviónica, a fim de fornecer um registo sincronizado do estado da aeronave, do comportamento do sistema, dos comandos e das comunicações entre subsistemas. Dependendo da plataforma, as fontes registadas podem incluir MIL-STD-1553, ARINC 429, ARINC 717, CAN, Ethernet e outras redes de bordo. São utilizadas arquiteturas semelhantes de gravadores de dados de bordo em plataformas terrestres militares.
Os sistemasde radar, guerra eletrónica e inteligência de sinais podem gerar dados digitais de elevada largura de banda que impõem exigências significativas à capacidade de processamento de armazenamento. Um gravador de dados de RF ou um gravador de sinais de RF pode capturar informações digitalizadas de sinais de RF ou de sinais em fase/quadratura (I/Q) para processamento posterior, enquanto os sistemas de gravação de missões podem preservar os dados de controlo, temporização e metadados associados, necessários para reconstruir um evento operacional.
As cargas úteis eletro-ópticas e infravermelhas (EO/IR) podem produzir vídeo contínuo, imagens, dados de alvos e metadados dos sensores. A gravação destes fluxos permite aos operadores e analistas analisar o desempenho dos sensores, reconstruir missões, avaliar alvos e correlacionar imagens com outras informações da plataforma. As cargas úteis de alta resolução podem exigir um desempenho de gravação sustentado e uma capacidade de armazenamento substanciais.
Os gravadores de dados de missão podem capturar comunicações digitais, tráfego de rádio, áudio de intercomunicação, pacotes de rede e informações de ligação de dados. A gravação de comunicações a par dos dados dos sensores e da plataforma pode fornecer um contexto valioso durante a análise da missão, os testes, a formação e a resolução de problemas, especialmente quando é necessário reconstruir informações provenientes de vários sistemas em relação a uma linha temporal comum.
Fontes de navegação, tais como recetores do Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS), Sistemas de Navegação Inercial (INS) e computadores de missão da plataforma, fornecem informações de posição, velocidade, atitude e temporização. A gravação destes dados permite que as observações dos sensores e os eventos do sistema sejam associados à localização e orientação da plataforma. A precisão temporal é especialmente importante quando várias fontes de dados independentes estão a ser analisadas em conjunto. A cronometria pode ser obtida a partir do GNSS, de códigos temporais IRIG ou do Protocolo de Tempo de Precisão (PTP) IEEE 1588, dependendo da arquitetura da plataforma.
As plataformas militares de teste e operacionais podem também requerer que entradas de tensão analógicas, estados discretos, canais seriais e outros sinais digitais sejam registados em conjunto com o tráfego de rede. Um gravador de sinais digitais ou um registador de dados robusto pode consolidar estas fontes, reduzindo a necessidade de dispositivos de instrumentação separados e simplificando a correlação pós-missão. A taxa de amostragem, a resolução, o condicionamento do sinal e a precisão do carimbo temporal influenciam a fidelidade dos dados analógicos capturados.
As interfaces dos gravadores de dados de missão devem ser selecionadas de acordo com a arquitetura da plataforma, a taxa de dados, o tipo de sinal e o nível de sincronização exigido. As interfaces comuns incluem tanto barramentos militares e aeroespaciais já estabelecidos como tecnologias de rede mais recentes de elevada largura de banda.
| Interface | Dados típicos | Função típica | Considerações de integração |
| MIL-STD-1553 | Tráfego no barramento de aviónica | Sistemas de aeronaves e veículos militares | Barramento determinístico com dupla redundância e taxas de dados relativamente baixas |
| ARINC 429 | Parâmetros de aviónica | Comunicações entre subsistemas da aeronave | Arquitetura ponto a ponto e taxas de transmissão definidas |
| ARINC 717 | Parâmetros de voo | Aquisição e registo de dados de voo | Normalmente associado a sistemas de dados de voo |
| Ethernet / Gigabit Ethernet | Dados de rede e de sensores | Computadores de missão, sensores, vídeo | Requer largura de banda de gravação sustentada e capacidade de processamento de pacotes suficientes |
| 10 Gigabit Ethernet e superior | Dados digitais de alta velocidade | Radar, EO/IR, ISR e gravação de rede | O armazenamento, o buffer e o desempenho do processador tornam-se críticos |
| CAN / ARINC 825 | Dados de veículos e de aviónica | Veículos terrestres e subsistemas de aeronaves | Pode ser necessário filtrar mensagens e aplicar carimbos de data/hora |
| RS-232 / RS-422 | Dados seriais | Equipamento, controlo e instrumentação de gerações anteriores | É necessário verificar a compatibilidade da velocidade de transmissão e da interface elétrica |
| Fibre Channel | Dados digitais de alta velocidade | Sistemas aeroespaciais e de instrumentação | Requer hardware de interface adequado e tratamento de dados |
| sFPDP | Fluxos de dados de sensores de alta taxa | Radar, guerra eletrónica e instrumentação | Concebido para transferência serial determinística de alta velocidade |
| E/S analógicas e discretas | Tensões e alterações de estado | Instrumentação de teste e monitorização de subsistemas | A taxa de amostragem e o condicionamento de entrada afetam a fidelidade do registo |
A combinação correta de interfaces depende tanto dos requisitos atuais da plataforma como das atualizações previstas, especialmente nos casos em que os barramentos legados têm de funcionar em paralelo com redes Ethernet e de sensores de maior velocidade.
As aeronaves militares podem utilizar um gravador de dados a bordo para capturar informações relativas à aviónica, ao computador de missão, à carga útil, às comunicações e à navegação. Em plataformas não tripuladas, um gravador de dados de voo de um drone pode registar tanto informações sobre o estado da aeronave como sobre a carga útil da missão, apoiando o desenvolvimento, a análise operacional, a manutenção e a verificação do sistema.
As aeronavesde Inteligência, Vigilância e Reconhecimento (ISR), Guerra Eletrónica (EW) e Inteligência de Sinais (SIGINT) geram frequentemente grandes quantidades de dados de sensores e sinais que devem ser conservados para posterior exploração. Os gravadores de dados de missão podem capturar estes fluxos juntamente com informações de temporização e navegação da plataforma, permitindo aos analistas estabelecer correlações entre os sinais detetados, a atividade dos sensores, a posição da aeronave e os eventos da missão.
Um registador de dados robusto instalado num veículo blindado, tático ou terrestre não tripulado (UGV) pode capturar o tráfego do barramento CAN, dados Ethernet, informações de navegação, parâmetros do sistema de transmissão, saídas dos sensores e a atividade do sistema de missão. A gravação pode apoiar ensaios, diagnóstico de avarias, desenvolvimento de autonomia, avaliação do estado do veículo e análise pós-ação.
Unidade de gravação de dados de nível de aviónica da Futuris Electronic
Um gravador de dados para navios utilizado num ambiente de defesa pode recolher informações de navegação, maquinaria, comunicações, sistemas de combate e sensores. As instalações navais impõem ainda requisitos ambientais associados à vibração, humidade, exposição ao sal, compatibilidade eletromagnética e integração com as arquiteturas de energia e de rede a bordo.
Os gravadores autónomos ou incorporados podem capturar dados de radar, EO/IR, acústicos, RF e outras saídas de carga útil durante missões operacionais e ensaios de sistemas. Um gravador de dados de alta velocidade é particularmente importante nos casos em que os dados brutos ou minimamente processados dos sensores têm de ser preservados sem perda de informação durante períodos prolongados de elevado débito.
Os gravadores de missão são amplamente aplicáveis a testes de desenvolvimento, testes de voo, avaliação de armamento e qualificação de subsistemas. Um registador de dados de voo, um gravador de dados de telemetria, um gravador de dados portátil ou um gravador de dados de campo podem preservar dados de engenharia para reconstrução pós-teste, quando a transmissão de todas as medições por telemetria for impraticável ou desnecessária.
Os requisitos aplicáveis dependem da plataforma, da instalação, do programa de aquisição e da função pretendida do gravador. As normas e orientações relevantes podem incluir o seguinte:
A qualificação deve, por conseguinte, basear-se no ambiente real da plataforma e na função do gravador, em vez de partir do princípio de que todos os gravadores de missão requerem a mesma certificação ou perfil de ensaio.
A seleção de um gravador de dados de missão requer a consideração de toda a cadeia de aquisição, desde as interfaces de sinal até ao armazenamento e à exploração pós-missão.
Quer se trate de um gravador de voo militar, de um gravador de dados Ethernet, de um gravador de dados de barramento CAN, de um gravador de dados em série ou de um sistema integrado de gravação de missão, a arquitetura mais adequada é determinada pelas fontes de dados da plataforma, pelas condições ambientais, pelas restrições de tamanho, peso e potência (SWaP), pelos requisitos de segurança e pelo fluxo de trabalho pós-missão.
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