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Die vorliegende Erfindung behandelt ein Prüfgerät für eine Selbstschutzanlage eines Luftfahrzeugs mit einem Testmagazin zum Testen eines Auswurfsystems von Düppel- und/oder Täuschkörpern nach dem Oberbegriff von Schutzanspruch 1.
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Technisches Gebiet
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Militärische Luftfahrzeuge, wie das u. a. von der Bundeswehr genutzte Luftfahrzeug Airbus A400M, besitzen eine Selbstschutzanlage. Als Effektor, also zum Auswurf von Düppeln (engl. Chaff) und IR-Täuschkörpern (engl. Flare), ist das so genannte Expendable Dispensing System (EDS) integriert. Der A400M besitzt 24 Schächte zum Laden von Chaff- und Flare-Kartuschen.
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Stand der Technik
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Mit den Prüfgeräten mit der Bezeichnung „DPS400“ und „ZVT400“ der Anmelderin können die einzelnen Schächte des EDS-Systems am A400M getestet werden.
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Der Test, der durch den Kunden durchgeführt wird, ist relativ aufwändig, da jeder einzelne Schacht einzeln geprüft werden muss. Dies ist insbesondere aufwändig durch die Größe des A400M und die Schwierigkeiten an die einzelnen Positionen zu gelangen
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Aufgabenstellung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung der bekannten Testsysteme, insbesondere im Hinblick auf die Bedienungs- und Anwenderfreundlichkeit.
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Erfindungsbeschreibung
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Prüfgerät nach Schutzanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen lassen sich den abhängigen Ansprüchen entnehmen.
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Das erfindungsgemäße Prüfgerät ist für eine Selbstschutzanlage eines Luftfahrzeugs mit einem Testmagazin zum Testen eines Auswurfsystems von Düppel- und/oder Täuschkörpern, insbesondere Infrarot-Täuschkörpern gestaltet. Das Testmagazin ist in einen Schacht der Selbstschutzanlage einführbar und kann ein Munitionsmagazin der Selbstschutzanlage simulieren. Erfindungsgemäß weist das Prüfgerät zumindest eine Steuereinheit, zumindest eine Bedieneinheit und zumindest zwei Testmagazine, insbesondere sechs, zwölf oder vierundzwanzig Testmagazine, auf, wobei je ein Testmagazin in je einen Schacht der Selbstschutzanlage einführbar ist. Über zumindest eine Datenverbindung sind die Testmagazine mit der Steuereinheit verbunden.
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Nachfolgend werden vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dargelegt, die für sich gesehen, sowohl einzeln als auch in Kombination, ebenfalls erfinderische Aspekte offenbaren können.
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In der bevorzugten Ausführungsform ist das Prüfgerät, von der Anmelderin „A400M EDS-Tester“ genannt, ein Prüfgerät, das für die Funktionsprüfung des EDS-Systems entwickelt wurde, welches im A400M installiert ist. Der „A400M EDS-Tester“ ist für den Einsatz in einer On-Aircraft-Umgebung vorgesehen. Die Funktionstests können direkt am Luftfahrzeug vor dem Start oder Einsatz durchgeführt werden, um der Flugbesatzung ein Maximum an Vertrauen in ihr EDS-System zu geben. Das erfindungsgemäße Prüfgerät ist auch für das Testen entsprechender Teile der Selbstschutzanlagen anderer Luftfahrzeuge einsetzbar.
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Der „A400M EDS-Tester“ weist eine Steuereinheit, eine robuste, leichte Bedieneinheit, mehrere, nämlich mindestens zwei, insbesondere sechs, zwölf oder vierundzwanzig Testmagazine, in Abhängigkeit davon, wie viele Schächte des EDS parallel getestet werden sollen, und einen Kabelsatz auf.
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In einer alternativen Ausführung ist das Prüfgerät kabellos, d. h. die Verbindung der Testmagazine mit dem Steuergerät erfolgt über eine drahtlose Verbindung, insbesondere durch WLAN, Bluetooth, Richtfunk oder optischer Richtfunk. Die Stromversorgung der einzelnen Testmagazine erfolgt in diesem Fall bevorzugt über einen internen Akku. Zum Aufladen ist ein Netzgerät vorgesehen oder es werden die Akkumulatoren der Testmagazine nach Abschluss der Tests in entsprechenden Ladestationen aufgeladen.
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Um interne Fehler aufdecken zu können, ist der „A400M EDS-Tester“ mit einer Selbsttestfunktion ausgestattet, die die Funktionalität des gesamten A400M-Testers einschließlich der gesamten internen elektronischen Schaltungen der Testmagazine überprüft.
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Der „A400M EDS-Tester“ ist aufgrund seiner Spezifikationen nach Militärstandard für den Einsatz im Freien und unter rauen Bedingungen geeignet. Alle Teile des „A400M EDS-Testers“ sind in Transportkoffern mit Schaumstoffeinlage untergebracht, um Beschädigungen zu vermeiden.
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Die Steuereinheit wird bevorzugt mit Spannung aus dem Flugzeug versorgt. Die Steuereinheit liefert 28 VDC für das Bediengerät und die Testmagazine. Die Steuereinheit stellt eine Ethernet-Schnittstelle für das Bediengerät und eine RS485-Schnittstelle sowie ein Sync-Signal für die Testmagazine bereit.
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Die Bedienheit dient als Man-Machine-Interface (MMI) und dient dazu, die Testmagazine zu steuern, die Ergebnisse anzuzeigen, sämtliche Prüfvorgänge durchzuführen etc. So wird z. B. der aktuelle Magazinstatus angezeigt und entsprechend der gemessenen Schussfolgen aktualisiert. Magazintyp und Munitionscodes können eingestellt werden. Die Bedieneinheit kann Tablet-Form haben mit Touchscreen, ggf. ergänzt durch einzelne Bedientasten, oder kann ein Bediengerät mit Tasten für die Eingabe und einem Bildschirm für die Anzeige sein.
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Die Hauptaufgabe eines Testmagazins (TM) besteht darin, das Vorhandensein der EDS-Magazine (C615) im Luftfahrzeug-Dispenser zu simulieren, um die gesamte Dispenser-Kette zu überprüfen. Zu diesem Zweck werden die Testmagazine anstelle der Chaff- oder Flare-Magazine in die Cartridge Dispenser Module (CDM) eingesetzt.
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Das Testmagazin ist in der Lage, ein Magazin oder einen Shutter zu simulieren. Das Testmagazin ist in der Lage, verschiedene Munitionscodes zu simulieren.
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Das Testmagazin simuliert die Munitionszündkapseln durch den Einsatz von Zündkapselwiderständen. Der Zünderwiderstand wird auf 1Ω eingestellt, um einen guten Zünder zu simulieren. Der Zünderwiderstand wird auf 47Ω eingestellt, um einen fehlenden, fehlerhaften oder abgefeuerten Zünder zu simulieren. Jeder Zünder kann individuell für „gut“/ „fehlend“ / „Fehlzündung“ / „Funktion“ programmiert werden.
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Der aktuelle Magazinstatus wird angezeigt und entsprechend der gemessenen Zündsequenzen aktualisiert.
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Das Testmagazin entlädt jede Streuspannung auf den Zündleitungen und prüft, dass keine Spannung auf einer der Zündleitungen anliegt, um eine sichere Munitionsladung zu gewährleisten.
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Umwelttechnische Anforderungen:
| Einsatztemperatur: | -20°C bis 55°C |
| Lagertemperatur: | -30°C bis 60°C |
| Luftfeuchtigkeit: | < 95 % r.h. (nicht kondensierend) |
| Regen, Staub, Sand: | IP54 |
| Schock und Vibration: | Die Transportkisten bieten einen Schutz gemäß MIL-Std. 810F |
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Die zuvor dargestellten Kombinationen und Ausführungsbeispiele lassen sich auch in zahlreichen weiteren Verbindungen und Kombinationen betrachten.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung kann noch besser verstanden werden, wenn Bezug auf die beiliegenden Figuren genommen wird, die beispielhaft besonders vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten darlegen, ohne die vorliegende Erfindung auf diese einzuschränken, wobei
- 1 : einen schematischen Prüfaufbau des Testgeräts;
- 2: Positionen für die Testmagazine am A400M;
- 3: ein Ausführungsbeispiel für eine Darstellung des Magazinstatus;
- 4: ein Ausführungsbeispiel für ein Testmagazin in Frontansicht;
- 5: ein Ausführungsbeispiel einer Steuereinheit in Frontansicht;
- 6: ein Ausführungsbeispiel einer Verkabelung für das Durchführen eines Selbsttests; und
- 7: einen beispielhaften Prüfaufbau für ein erweitertes Prüfgerät zum Testen des Gesamtsystems;
zeigen.
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Figurenbeschreibung
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Der Betrieb des „A400M EDS-Testers“ als bevorzugte Ausführung eines erfindungsgemäßen Prüfgeräts 1 ist in 6 Abschnitte aufgeteilt:
- - Test Setup
- - EDS Application (UTMS.neXt)
- - Seiftest Application (UTMS.neXt)
- - Simulation Mode
- - Replay Mode
- - Configuration
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a) Test Setup
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Ein möglicher Prüfaufbau des erfindungsgemäßen Prüfgeräts 1, in dem bevorzugten und umgesetzten Ausführungsbeispiel von der Anmelderin „A400M EDS-Tester“ genannt, ist in 1 dargestellt.
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Die Positionen der Schächte 7 der Selbstschutzanlage und damit der Testmagazine 3 an dem Luftfahrzeug 2, hier ein Airbus vom Typ A400M, sind in 2 dargestellt.
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Wie 1 zu entnehmen ist, ist eine Vielzahl an Testmagazinen 3 (auch abgekürzt mit „TM“) vorgesehen. Das Ausführungsbeispiel der 1 zeigt vierundzwanzig Testmagazine 3. Der besseren Darstellbarkeit halber sind nicht alle Testmagazine in der Abbildung mit „3“ bezeichnet, sondern nur einzelne.
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Alle Testmagazine 3 sind identisch und können in jeden beliebigen EDS-Schacht 7 eingesetzt werden. Die Identifikation der einzelnen Testmagazine 3 erfolgt über eine Kodierung innerhalb der Anschlusskabel der Datenverbindung 6. In einer alternativen Ausführungsform hat jedes Testmagazin 3 eine Seriennummer oder andersartige Kodierung, die abgefragt werden kann.
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Eine Teilbestückung der Testmagazine 3 ist möglich. Üblicherweise ist vorgesehen, dass ein Prüfgerät 1 nach Auswahl des Kunden mit sechs oder zwölf oder vierundzwanzig Testmagazinen 3 ausgeliefert wird. Mit vierundzwanzig Testmagazinen 3 könnten sämtliche derzeit am A400M vorgesehenen Schächte 7 bestückt werden, so dass sämtliche Magazine auf einmal auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft werden könnten. Bei einem Prüfgerät 1 mit beispielsweise nur sechs Testmagazinen 3 muss zur vollständigen Überprüfung der Vorgang viermal durchgeführt und die Testmagazine 3 müssen entsprechend mehrfach umgesetzt werden.
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Die Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels eines Testmagazins 3 ist in 4 dargestellt. Es weist zwei Handgriffe 8 auf. Die Bedienperson greift das Gerät an den Handgriffen 8 und kann es so in einen Schacht 7 einführen bzw. wieder aus demselben entnehmen. Der Status des Testmagazins 3 wird durch eine Statusanzeige 9, vorzugsweise eine mehrfarbige LED mit hoher Helligkeit, angezeigt:
- - Grün: Power / Gerät ok
- - Rot: Störung erkannt
- - Orange: Gerätekennung
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Schließlich weist die in 4 dargestellte Ausführung eine Anschlussbuchse 10 für ein Kabel zur Verbindung mit der Steuereinheit 4 auf.
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5 zeigt eine Ausführung einer Steuereinheit 4 für das Prüfgerät 1. Die Steuereinheit 4 weist in der dargestellten Ausführung mehrere Ausgänge 11 zu den Testmagazinen 3 auf. Über den Netzschalter 12 ist sie ein- und ausschaltbar. Die Anzeige 13 visualisiert die Betriebsbereitschaft. Die Anzeige 14 zeigt an, ob die Verbindung mit der Bedieneinheit 5 gegeben ist.
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b) EDS Application (UTMS.neXt)
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Die EDS Application prüft die Funktionalität des kompletten EDS-Systems des zu überprüfenden Luftfahrzeugs wie ein Airbus A400M:
- - Safety Pin Unit
- - Mode Switch
- - Last Ditch
- - Semi Acknowledge
- - Jettison
- - Zero Voltage Test
- - Normal Test
- - Misfire Test
- - Missing Test
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Die Ergebnisse werden angezeigt und in einem Bericht gespeichert.
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c) Seiftest Application (UTMS.neXt)
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Der Selbsttest prüft die Funktionsfähigkeit aller Testmagazine 3 mit ihrer internen Elektronik einschließlich der Kabel der Datenverbindung 6. Der Selbsttest wird durchgeführt, während die Testmagazine 3 in den Transportkoffern 15 verstaut sind. Es ist auch möglich, den Selbsttest für ein einzelnes Testmagazin 3 durchzuführen. Das Ergebnis des Selbsttests wird auf der Bedieneinheit 5 angezeigt und in einem Bericht gespeichert.
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6 zeigt eine beispielhafte Verkabelung während des Selbsttests. In der gezeigten Ausführung sind jeweils acht Testmagazine 3 in einem Transportkoffer 15 untergebracht.
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d) Simulation Mode
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Im Simulation Mode wartet der „A400M EDS-Tester“ auf Feuerimpulse. Alle Feuerimpulse werden aufgezeichnet und in einem Aufzeichnungsdatensatz gespeichert.
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Der Status der Testmagazine 3 wird angezeigt. Es werden nur verfügbare Testmagazine 3 angezeigt.
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Die Testmagazine 3 können für die nächste Simulationssitzung entsprechend ihrer Konfiguration neu geladen werden. Beim Neuladen werden die Testmagazine 3 synchronisiert und ein neuer Aufzeichnungsdatensatz wird vorbereitet.
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Nach einer Simulationssitzung können die aufgezeichneten Daten gesammelt und in den Aufzeichnungsdatensatz integriert werden. Der angezeigte Status der Testmagazine 3 wird entsprechend der Messdaten aktualisiert.
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3 zeigt eine mögliche Darstellung des Magazinstatus.
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e) Replay Mode
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Der Replay Mode bietet die Möglichkeit, eine aufgezeichnete Auswurfsequenz zu analysieren. Jeder aufgezeichnete Datensatz kann ausgewählt und im Offline-Modus wiedergegeben werden.
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f) Configuration
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Jedes Testmagazin 3 kann individuell konfiguriert werden. Das Testmagazin 3 ist in der Lage, ein Magazin oder einen Verschluss zu simulieren. Für ein simuliertes Magazin können verschiedene Munitionscodes programmiert werden. Jeder Zünder kann individuell für eine Gut-/ Fehl- / Fehlzündung / Funktion programmiert werden.
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In einer bevorzugten Ausführung zeigt das erfindungsgemäße Prüfgerät 1 bei folgenden Bedingungen einen Fehler an:
- - Jeder Dauerstrom über 200 mA für länger als 50 ms
- - Jeder Stromimpuls größer als 230 mA, der auf einer der 30 Feuerlinien erkannt wird
- - Jegliche Spannung > 385 mV zwischen Leitung und Säule (entspricht 90 mA)
- - Jegliche Spannung > 385 mV zwischen Leitung/Säule und mechanischer Struktur
- - Nicht mit dem CDM verbunden
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Vor jeder Beladung eines CDM mit Chaff und/oder Fackeln muss ein Nullspannungstest durchgeführt werden, um eine sichere Munitionsbeladung zu gewährleisten.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Prüfgerät für den Test der gesamten Selbstschutzanlage des A400M erweitert werden kann, das Prüfgerät 100 (siehe 7). Hierfür ist das Design des „A400M EDS-Testers“, insbesondere die Hardware- und Software-Architektur der Steuer- und der Bedieneinheit, ausgelegt. Dies beinhaltet beispielsweise eine Erweiterung zum Testen der Radarwarnanlage, der Raketenanflugwarner oder der elektro-optischen Effektoren.
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Ferner können Daten der Selbstschutzanlage über diverse Schnittstellen wie zum Beispiel dem MIL-BUS 121 ausgelesen und evaluiert werden.
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Ziel ist es, die Funktions- und Wirkungskette der Selbstschutzanlage des Luftfahrzeugs 102 vollumfänglich zu prüfen.
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7 zeigt einen beispielhaften Prüfaufbau für das Prüfen der gesamten Selbstschutzanlage des A400M als Beispiel für ein Luftfahrzeug.
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Die in den einzelnen Figuren gezeigten Ausgestaltungsmöglichkeiten lassen sich auch untereinander in beliebiger Form verbinden.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 100
- Prüfgerät
- 2, 102
- Luftfahrzeug, insbesondere A400M
- 3, 103
- Testmagazin
- 4, 104
- Steuereinheit
- 5, 105
- Bedieneinheit
- 6, 106
- Datenverbindung
- 7
- Schacht
- 8
- Handgriff
- 9
- Statusanzeige
- 10
- Anschlussbuchse des Testmagazins
- 11
- Ausgang an der Steuereinheit
- 12
- Netzschalter
- 13
- Betriebsbereitschaftsanzeige
- 14
- Anzeige im Zusammenhang mit der Bedieneinheit
- 15
- Transportkoffer
- 120
- IR-Test-Set
- 121
- MIL-BUS
- 122
- RF-Box
- 123
- Antenneneinheit
