ES2897538T3 - Dispositivo de interfaz para radio con control remoto digital - Google Patents

Abstract

Dispositivo de interfaz para una radio con control remoto digital, donde el dispositivo permite la comunicación entre al menos un transmisor/receptor de radio (9) dotado de una interfaz de control remoto digital y al menos dos dispositivos cliente (10, 11, 12), donde el dispositivo de interfaz comprende un módulo de selección de interfaz (1) controlado por un algoritmo de elección de selección (2), donde se establece una conexión física permanente entre el transmisor/receptor de radio (9) y al menos dos dispositivos cliente (10, 11, 12), caracterizado por el hecho de que el dispositivo de interfaz comprende además un módulo de control que puede supervisar la conexión entre el transmisor/receptor de radio (9) y el dispositivo cliente seleccionado (10, 11, 12) y que es capaz de gestionar el estado actual del transmisor/receptor de radio (9) y controlar los cambios de estado y de reinicio para que el transmisor/receptor de radio (9) acepte de forma fiable y transparente el cambio de dispositivo cliente (10, 11, 12).

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de interfaz para radio con control remoto digital

[0001] La presente invención se refiere al campo técnico de la transmisión de datos por radio, más particularmente en el campo de las radios a bordo de vehículos o aeronaves.

[0002] La transmisión de datos por radio se ha convertido en una necesidad. Se han ideado diferentes arquitecturas para este propósito.

[0003] Por un lado, existen sistemas construidos a partir de una radio analógica, a la que se le asocia un dispositivo de tipo módem para permitir la transmisión de datos. Opcionalmente, para permitir la comunicación por voz, un selector permite conectar la radio de forma alternativa y exclusiva al módem o al dispositivo de comunicación por voz.

[0004] En ese caso, el operador no tiene información de estado sobre el dispositivo que no está conectado.

[0005] El desarrollo de herramientas digitales ha provocado el abandono de este tipo de solución, que también es compleja de implementar. Ha aparecido otra generación de dispositivos, construidos alrededor de un ordenador y totalmente digitales. Por lo tanto, el problema de la transmisión digital a través de una radio analógica no está presente para este tipo de dispositivo y la función de modulación/desmodulación digital está integrada directamente en la estación de radio.

[0006] Así, la generalización de radios capaces de transmitir datos de forma nativa ha permitido plantearse la digitalización de los intercambios entre vehículos o aeronaves.

[0007] La digitalización consiste en dotar a un material, vehículo o aeronave:

• de un sistema de información, es decir, un software que se ejecuta en un hardware, y que presenta al operador información táctica y de coordinación, generalmente en un fondo cartográfico,

• y de una estación de radio que se puede utilizar para la transmisión de datos, que permite al sistema de información intercambiar actualizaciones de esta información.

[0008] La digitalización permite aumentar la eficacia del material que se digitaliza, ya que permite a la tripulación posicionarse en el espacio, conocer la posición de otros sistemas situados en las proximidades, saber e informar sobre el progreso de su misión y recibir órdenes, informes e información sobre cambios en la situación general durante la misión.

[0009] En el caso particular de las aeronaves militares, helicópteros o aviones de combate o de transporte, las arquitecturas implementadas son de dos tipos:

• o bien la aeronave, generalmente de diseño reciente, tiene un bus digital. En este caso, la estación de radio está conectada al ordenador de la aviónica mediante una función de selección, en caso nominal. Una caja de control, que no se utiliza en funcionamiento normal, toma el control de la estación de radio cuando se enciende, desconectando el ordenador de la aviónica mediante la función de selección. En este tipo de aeronaves, la digitalización requiere una revisión del software de aviónica.

• o bien la aeronave no posee bus digital, como suele ocurrir con las aeronaves de diseño antiguo. En este caso, la radio está conectada directamente a su caja de control. En este caso, la digitalización consiste en introducir una función de selección en la conexión entre la estación de radio y su caja de control, para conectar a ella una computadora, u ordenador, que soportará la aplicación de software de digitalización.

[0010] Los dispositivos que se implementan actualmente en las aeronaves tienen los siguientes inconvenientes:

- La instalación del dispositivo en la aeronave requiere una obra sustancial y, en particular, rehacer de manera significativa el cableado, lo que conlleva una inmovilización prolongada de la aeronave. En aeronaves más antiguas, estos costos y tiempo de inmobilización son directamente perjudiciales para la implementación rápida y a gran escala de una solución de digitalización.

- Cuando la estación de radio la controla el ordenador, ya no hay ningún control de visualización de la conexión ni del estado de la estación de radio por la caja de control, ya que esta última está desconectada eléctricamente de la estación de radio. De hecho, al operador le puede parecer que el equipo está defectuoso, mientras que el funcionamiento general es normal con respecto al diseño. El espacio que ocupa el equipo en la cabina también está infrautilizado.

- La lógica de selección está cableada. Por lo tanto, la función de selector solo se controla mediante un estado simple. Por ejemplo, al encender la caja de control o mediante una instrucción proporcionada por el ordenador. Por lo tanto, algunos modos reducidos o de emergencia no son posibles.

- Este tipo de realización permite en la práctica la conexión de una sola aplicación de software para controlar la estación de radio para la transmisión de datos. Si existe la necesidad de disponer de varias aplicaciones de software diferentes para usar la radio, la solución conlleva un cableado complejo y costoso, así como una consiguiente masa de carga. En el caso de las aeronaves de fabricación reciente en las que la función de aplicación de software se realiza mediante la aviónica, la actualización en la práctica es muy costosa, debido a que aumentar las funcionalidades operativas en la transmisión de datos requiere una reconfiguración del software de la aviónica, lo cual conlleva costes y retrasos sustanciales, puesto que el software original que hay que modificar por lo general forma parte de la certificación aeronáutica de la plataforma.

[0011] Entonces, ya sea para aeronaves más antiguas sin bus digital o para aeronaves de nueva generación, la arquitectura actualmente implementada para digitalizar dicha aeronave tiene los siguientes defectos principales, que generalmente son insalvables:

• obras largas, con mucho recableado para las aeronaves de antigua generación,

• modificaciones de software que tienen un gran impacto en la navegabilidad y, por lo tanto, su desarrollo para aeronaves de nueva generación es costoso y requiere mucho tiempo.

[0012] En la patente estadounidense US 6741870 B1 se divulga un dispositivo de interfaz como el descrito en el preámbulo de la reivindicación 1.

[0013] La invención tiene como objeto un dispositivo de interfaz para una radio con control remoto digital, dispositivo que permite la comunicación entre al menos un transmisor/receptor de radio y al menos dos dispositivos de cliente, donde el dispositivo de interfaz comprende un módulo de selección de interfaz controlado por un algoritmo de elección de selección, donde hay una conexión física permanente entre el transmisor/receptor de radio y al menos dos dispositivos de cliente, caracterizado por el hecho de que el transmisor/receptor de radio está provisto de una interfaz de control remoto digital y por el hecho de que el dispositivo de interfaz comprende además un módulo de control capaz de supervisar la conexión entre el transmisor/receptor de radioy el dispositivo cliente seleccionado y capaz de gestionar el estado actual del transmisor/receptor de radio y de controlar los cambios de estado y de restablecimiento para que el transmisor/receptor de radio aceptede forma fiable y transparente el cambio en el dispositivo cliente.

[0014] La máquina que implementa el dispositivo de interfaz es típicamente una caja de control, es decir, el dispositivo que permite el control remoto de las funciones de la estación de radio. De hecho, los aparatos de radio suelen ser, en aeronáutica, armarios sin frontal, instalados fuera del alcance de la tripulación, por motivos de volumen. Así, es posible conectar varios equipos informáticos, como una tableta digital, a la caja de control y controlar la estación de radio para la transmisión de datos, directamente desde esta tableta.

[0015] Los dispositivos cliente pueden ser de diferentes tipos. Habrá necesariamente una interfaz local resultante de las acciones realizadas directamente por el operador en la caja de control.

[0016] Otros dispositivos cliente conectados al equipo pueden ser interfaces digitales, cuyos protocolos también se pueden variar. Se citarán, a modo de ejemplo:

- protocolos digitales estándar (USB, Bluetooth, Ethernet, WiFi, puerto serie UART tipo RS232, 422 o 485), que permiten que una aplicación de software utilice la radio para la transmisión de datos. Esta aplicación generalmente es compatible con hardware de ordenador, como una tableta digital o un ordenador de vuelo,

- protocolos de bus de aviónica digital, del tipo MIL1553B o ARINC 429, que permiten que una aplicación de software utilice la radio para la transmisión de voz o datos. Esta aplicación normalmente la soporta un ordenador de vuelo que forma parte de la aviónica de la aeronave.

- protocolos de inicialización de radio: protocolos de carga de claves de cifrado o planes de frecuencia, de tipo DS101, RS232, RS422, RS485,

[0017] Cabe señalar que el propio protocolo de control remoto digital de la radio puede ser de cualquier tipo dentro de los protocolos digitales o de bus de aviónica citados anteriormente. De manera ventajosa, el dispositivo comprende la conversión de un protocolo de interfaz física en otro.

[0018] El dispositivo de interfaz comprende un módulo de control capaz de supervisar la conexión entre la radio y el dispositivo cliente seleccionado. En particular, el módulo de control garantiza que la radio acepte los cambios de la interfaz seleccionada. Para ello, el módulo de control gestiona el estado actual de la radio y controla los cambios de estado y de reinicio para que la radio acepte de forma fiable y transparente el cambio de aplicación del usuario. Del mismo modo, el módulo de control modifica de forma dinámica la manera en la que se declara ante la estación de la radio para permitir la activación de las funciones solicitadas, cuando el protocolo de control remoto utilizado por la radio solo activa determinadas funciones para un tipo de equipo de radio declarado.

[0019] Ventajosamente, el algoritmo de elección permite determinar qué conexión se debe utilizar, en función de las conexiones y desconexiones, o de las solicitudes de conexión recibidas. Un ejemplo de algoritmo de elección puede utilizar de manera no exhaustiva y posiblemente acumulativa:

• de forma prioritaria, la ultima conexión efectuada (prioridad temporal),

• las conexiones según una jerarquía predeterminada (prioridad estática),

• la conexión elegida por el operador, a partir de las conexiones posibles.

[0020] Por defecto, la conexión se realiza con la interfaz de control local del equipo de radio. Por lo tanto, la caja de control tiene el comportamiento predeterminado de una caja de control no equipada con la invención.

[0021] Otras características y ventajas de la invención se podrán observar en la siguiente descripción de una forma de realización preferida con referencia a los dibujos adjuntos, pero que no es excluyente de ningún modo.

[0022] La Fig. 1 es una representación esquemática de los intercambios efectuados por el dispositivo de interfaz.

[0023] A continuación se describe más en particular la estructura de un dispositivo según la invención.

[0024] Una forma de realización práctica aplicada a la estación de radio PR4G se obtiene sustituyendo la caja de control original por una nueva caja de control que comprende el dispositivo objeto de la presente invención.

[0025] Cuando está inactiva, la caja de control permite el control de la estación de radio y su uso por voz.

[0026] Con respecto a la Fig.1, se puede ver que un selector de interfaz 1 está conectado a una función de formateo de las instrucciones 3 de la caja de control, debido a que un algoritmo de elección 2 no ha detectado ninguna solicitud de conexión en los distintos puertos externos (8a 8b 8c) de la caja de control.

[0027] La interfaz de presentación al operador normalmente está constituida por un teclado y una pantalla de cristal líquido y permite visualizar los diferentes estados de la estación. Esta interfaz dialoga con la radio a través de las funciones 5 y 6 de formateo y de desformateo de las instrucciones. La visualización de los estados de la estación se ofrece sea cual sea el estado del selector de interfaz 1. Esto permite notificar al operador el estado real de la estación de radio en todos los casos de la figura.

[0028] Al conectar una aplicación, por ejemplo, al puerto USB de la caja de control, el algoritmo 2 reconoce que esta instrucción tiene prioridad sobre el control local. Luego da la instrucción a la función de selección de interfaz 1 de que conecte la radio a la interfaz USB 8a. Al mismo tiempo, se envía una instrucción a la función de configuración de radio 4 para que esté en un modo de funcionamiento compatible con la interfaz seleccionada. Este estado se muestra al usuario mediante un símbolo de conexión USB, completado por una flecha giratoria animada que indica que la reconfiguración de la radio está en curso.

[0029] Son posibles muchas variantes en una realización que comprende la invención.

[0030] Se observará en particular que el número y los tipos de protocolos usados para conectar aplicaciones pueden variar sin perjuicio de la posibilidad de implementar la invención. En particular, se puede citar USB, Bluetooth, Ethernet, puerto serie, pero también protocolos de bus de aviónica del tipo MIL-1553B o ARINC 429.

[0031] La propia caja de control puede incluir funciones de aplicación que permitan la transmisión de datos o que cumplan otras funciones. Por ejemplo, la caja de control puede incluir una función de presentación de situación táctica o de comunicación por mensajes cortos (chat), que están implementadas por defecto, por decisión del operador o además de una conexión externa elegida por la función de selector de interfaz. Otro ejemplo de una función de aplicación que se puede implementar en la caja de control es una función de inicio de la radio: al equipar la caja de control con un conector de carga, la detección de la conexión de un dispositivo de carga por la función de interruptor selector de interfaz 1 de la invención provoca el reinicio de la conexión de control remoto con la radio en la configuración adecuada de la función de configuración de la radio 4, lo que permite cargar en la radio los datos de inicialización contenidos en el dispositivo de carga (por ejemplo, frecuencias, claves de cifrado).

[0032] Además, es posible que sea pertinente que una misma caja permita el control de varias estaciones de radio, dando lugar al uso de una matriz de conexión en la función de selector de interfaz. De este modo, una misma caja de control equipada con 2 (o, por ejemplo, respectivamente 4) instancias de la función de interfaz física y conexión 7 con la radio y tantas otras instancias de desformateo de instrucciones 5 y de la configuración de la radio 4 permitiría el uso simultáneo de 2 (respectivamente 4) estaciones de radio. Así, el operador puede, con la misma interfaz y el mismo equipo, utilizar la radio de su elección, o utilizar simultáneamente varias radios desde una sola conexión. Cabe señalar que las radios pueden ser de diferentes tipos, como por ejemplo una radio VHF y una radio de comunicación por satélite.

[0033] En tal caso, también se puede prever que la caja de control permita la transmisión automática de la información recibida de una estación de radio a otra estación de radio, y además directamente, es decir, sin ninguna aplicación de software externa.

[0034] Tanto para la modernización de aeronaves antiguas como para el diseño de nuevas aeronaves, el dispositivo tiene muchas ventajas y permite una simplificación de la arquitectura de la aeronave y del cableado, con un menor peso y complejidad. En el caso de aeronaves de nueva generación con bus digital (bus de aviónica), este bus digital puede constituir una de las aplicaciones de software que se pueden conectar a la caja de control.

Claims (4)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de interfaz para una radio con control remoto digital, donde el dispositivo permite la comunicación entre al menos un transmisor/receptor de radio (9) dotado de una interfaz de control remoto digital y al menos dos dispositivos cliente (10, 11, 12), donde el dispositivo de interfaz comprende un módulo de selección de interfaz (1) controlado por un algoritmo de elección de selección (2), donde se establece una conexión física permanente entre el transmisor/receptor de radio (9) y al menos dos dispositivos cliente (10, 11, 12), caracterizado por el hecho de que el dispositivo de interfaz comprende además un módulo de control que puede supervisar la conexión entre el transmisor/receptor de radio (9) y el dispositivo cliente seleccionado (10, 11, 12) y que es capaz de gestionar el estado actual del transmisor/receptor de radio (9) y controlar los cambios de estado y de reinicio para que el transmisor/receptor de radio (9) acepte de forma fiable y transparente el cambio de dispositivo cliente (10, 11, 12).

2. Dispositivo de interfaz según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el algoritmo de elección (2) utiliza de forma prioritaria la última conexión efectuada.

3. Dispositivo de interfaz según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que el algoritmo de elección (2) utiliza de forma prioritaria las conexiones según una jerarquía predeterminada.

4. Dispositivo de interfaz según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que el algoritmo de elección (2) utiliza de forma prioritaria la conexión elegida por el operador, a partir de las conexiones posibles.