IT202100013952A1 - Metodo e sistema per controllare elettronicamente il movimento di un dispositivo servoassistito di ricezione e/o trasmissione e/o riflessione di radiazioni elettromagnetiche - Google Patents
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Description
?Metodo e sistema per controllare elettronicamente il movimento di un dispositivo servoassistito di ricezione e/o trasmissione e/o riflessione di radiazioni elettromagnetiche?
CAMPO DELL?INVENZIONE
[0001]La presente invenzione si riferisce al campo tecnico dei sistemi servoassistiti per la ricezione e/o la trasmissione e/o la riflessione di radiazioni elettromagnetiche, quali ad esempio sistemi di antenna, sistemi ottici, sistemi radar. In particolare, la presente invenzione riguarda un metodo ed un sistema per controllare elettronicamente il movimento di un dispositivo servoassistito di ricezione e/o di trasmissione e/o riflessione di radiazioni elettromagnetiche.
STATO DELL?ARTE
[0002] Sono noti e diffusamente utilizzati dei dispositivi servoassistiti di ricezione e/o di trasmissione e/o riflessione di radiazioni elettromagnetiche. Questi dispositivi servoassistiti comprendono ad esempio antenne riceventi e/o trasmittenti ad esempio di sistemi radar, o comprendono emettitori e/o ricevitori elettroottici che possono essere movimentati da uno o pi? attuatori per variare o stabilizzare la direzione di puntamento ed in generale per controllare elettronicamente il movimento dei suddetti dispositivi. I suddetti dispositivi servoassistiti possono anche includere specchi movimentabili e/o deformabili, ad esempio specchi orientabili. Un dispositivo servoassistito del tipo sopra indicato ? divulgato nella domanda di brevetto europeo EP 2887455 A1, che divulga in particolare una antenna orientabile.
[0003]Al fine di variare la direzione di puntamento o in generale per controllare elettronicamente il movimento dei dispositivi servoassistiti del tipo sopra descritto, ? noto l?impiego di sistemi di controllo comprendenti:
- uno o pi? sensori atti ad acquisire dati di sensore correlati ad almeno un parametro di moto e/o di posizione di un dispositivo servoassistito di ricezione e/o trasmissione e/o riflessione di radiazioni elettromagnetiche;
- almeno una unit? di elaborazione e controllo atta a ricevere ed elaborare i dati di sensore per sintetizzare almeno un segnale di controllo;
- almeno un attuatore compreso nel, o operativamente accoppiato al, suindicato dispositivo servoassistito, atto a ricevere detto segnale di controllo per controllare il movimento del dispositivo servoassistito.
[0004]Sebbene sistemi di controllo del tipo descritto siano attualmente diffusamente utilizzati, i sistemi di controllo noti non sono ancora adeguatamente robusti o affidabili rispetto a possibili guasti, malfunzionamenti o condizioni operative che possono compromettere il funzionamento o l?accuratezza dei sistemi ed in particolare, ma non esclusivamente, dei relativi sensori.
[0005] Per tentare di ridurre i suddetti inconvenienti, l?attenzione della tecnica nota si ? finora prevalentemente focalizzata nello sviluppo di soluzioni di controllo basate sulla ridondanza dei sensori. Tuttavia, queste soluzioni per vincoli di ingombri, pesi o vincoli di natura economica non sono efficienti ed in alcune applicazioni non sono addirittura implementabili.
[0006]Uno scopo generale della presente descrizione ? quello di mettere a disposizione un metodo ed un sistema di controllo che consentano di rimediare in tutto, o quantomeno in parte, i problemi sopra descritti con riferimento ai metodi e sistemi di controllo della tecnica nota.
[0007]Il suddetto scopo, nonch? altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un metodo di controllo per controllare elettronicamente il movimento di un dispositivo servoassistito di ricezione e/o di trasmissione e/o riflessione di radiazioni elettromagnetiche come definito nella rivendicazione 1. Forme di realizzazione preferite e vantaggiose del suddetto metodo di controllo sono definite nelle annesse rivendicazioni dipendenti. Forma oggetto della presente invenzione anche un sistema di controllo per controllare elettronicamente il movimento di un dispositivo servoassistito di ricezione e/o di trasmissione e/o di riflessione di radiazioni elettromagnetiche come definito nella rivendicazione 10.
[0008]L?invenzione sar? meglio compresa dalla seguente descrizione dettagliata di sue particolari forme di realizzazione fatte a titolo esemplificativo e, pertanto, in nessun modo limitativo, in riferimento ai disegni allegati sinteticamente descritti nei paragrafi successivi.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
[0009]La figura 1 mostra uno schema esemplificativo di una forma di realizzazione non limitativa di un possibile sistema nel quale ? implementabile il metodo di controllo secondo la presente invenzione.
[0010]La figura 2 mostra un diagramma di flusso di una forma di realizzazione non limitativa del metodo di controllo secondo la presente invenzione.
[0011]La figura 3 mostra uno schema a blocchi di una forma di realizzazione non limitativa del sistema di controllo secondo la presente invenzione.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
[0012]In figura 1 ? mostrata una forma di realizzazione esemplificativa e non limitativa di un sistema avionico 1. Il suddetto sistema avionico 1 comprende una piattaforma di supporto 2, in particolare una piattaforma avionica 2, ed un dispositivo servoassistito 3 di ricezione e/o trasmissione e/o riflessione di radiazioni elettromagnetiche montato sulla piattaforma avionica 2. La suddetta piattaforma avionica 2 pu? ad esempio essere un drone, un aereo, un razzo, un missile, un satellite. D?ora in avanti, per semplicit? di esposizione, il dispositivo servoassistito 3 di ricezione e/o trasmissione e/o riflessione di radiazioni elettromagnetiche sar? anche denominato pi? brevemente dispositivo servoassistito 3.
[0013]Le forme di realizzazione della presente invenzione non sono tuttavia limitate a sistemi avionici, in quanto estendibili ad applicazioni terrestri o navali che richiedono l?impiego di un dispositivo servoassistito 3 di ricezione e/o trasmissione e/o riflessione di radiazioni elettromagnetiche montato su una piattaforma di supporto 2 stazionaria o mobile, ad esempio montato su un veicolo terrestre, su un veicolo spaziale o su un veicolo navale. Il veicolo terrestre pu? ad esempio essere una autovettura, un furgone, un camion, un treno. Il veicolo navale pu? ad esempio essere una barca o una nave. Il suddetto veicolo terrestre o navale o spaziale pu? anche essere un veicolo a guida autonoma.
[0014]La piattaforma di supporto 2 comprende preferibilmente mezzi di propulsione 4, ad esempio comprende almeno un motore. Nel caso in cui la piattaforma di supporto 2 sia una piattaforma avionica, i suddetti mezzi di propulsione 4 comprendono un motore a razzo, ad esempio un motore a razzo a propellente solido o liquido. Nel caso in cui la piattaforma di supporto 2 sia una piattaforma terrestre, i suddetti mezzi di propulsione 4 comprendono ad esempio un powertrain termico, elettrico o ibrido.
[0015]In accordo ad una forma di realizzazione vantaggiosa, il sistema 1 comprende una unit? di misura inerziale (IMU) 5, preferibilmente ospitata nella piattaforma di supporto 2. Un'unit? di misura inerziale ? un dispositivo elettronico che misura e segnala la forza specifica di un corpo, la velocit? angolare e talvolta l'orientamento del corpo, utilizzando una combinazione di sensori quali accelerometri, giroscopi e talvolta magnetometri. Le IMU sono tipicamente utilizzate per manovrare gli aeromobili (un sistema di riferimento di rotta e di assetto), compresi i veicoli aerei senza pilota (UAV), tra molti altri, e veicoli spaziali, compresi i satelliti. Attualmente, in alcuni casi le IMU sono impiegate anche nei veicoli terrestri, ad esempio nei motoveicoli o nei veicoli nautici.
[0016]In accordo ad una forma di realizzazione vantaggiosa, il sistema 1 comprende una unit? di controllo elettronico di bordo 6, preferibilmente ospitata nella piattaforma di supporto 2 ed operativamente connessa ai mezzi di propulsione 4 ed all?unit? di misura inerziale 5 per controllare il movimento della piattaforma di supporto 2, in particolare per manovrare la piattaforma di supporto 2. Per controllare il movimento della piattaforma di supporto 2, il sistema 1 pu? inoltre comprendere una interfaccia wireless di comunicazione dati 7, ospitata a bordo della piattaforma 2, operativamente connessa all?unita di controllo elettronico di bordo 6 ed operativamente collegabile ad un dispositivo di controllo remoto, ad esempio tramite un link wireless di comunicazione dati, ad esempio terrestre o satellitare.
[0017]Il dispositivo servoassistito 3 comprende almeno un attuatore 8 ed almeno una parte mobile 9, o carico pagante 9, operativamente connessa all?attuatore 8 per essere movimentata dall?attuatore 9. La parte mobile 9 comprende ad esempio almeno un dispositivo antenna, trasmittente e/o ricevente, o almeno un dispositivo ottico, ad esempio un fotosensore atto a captare segnali ottici nello spettro visibile e/o dell?infrarosso. Il suddetto dispositivo ottico pu? comprendere un sensore di immagini. In forme di realizzazione alternative o aggiuntive, il suddetto dispositivo ottico comprende almeno un dispositivo di emissione ottica, quale ad esempio un laser o/o un LED, e/o un dispositivo di riflessione ottica, quale ad esempio uno specchio.
[0018]In accordo ad una forma di realizzazione vantaggiosa, il suddetto dispositivo servoassistito 3 comprende un supporto cardanico a due assi di rotazione, preferibilmente fra loro perpendicolari. Ad esempio, il suddetto dispositivo servoassistito 3 ? realizzato in accordo alla domanda di brevetto europeo EP 2887455 A1. In questo caso l?attuatore 8 comprende due attuatori, ad esempio due servomotori elettrici, uno per ciascun asse di rotazione. La parte mobile 9, comprende preferibilmente un?antenna a schiera trasmittente e/o ricevente, pi? preferibilmente una antenna radar di un sistema di guida della piattaforma di supporto 2. La parte mobile 9 ? orientabile in modo da poter ruotare attorno ai due suddetti assi di rotazione. In accordo ad una possibile forma di realizzazione, il dispositivo servoassistito 3 ? una antenna orientabile di un seeker missilistico.
[0019]In accordo ad una forma di realizzazione preferita e non limitativa, il dispositivo servoassistito 3, o quantomeno la parte mobile 9 dello stesso, ? ospitato all?interno di un radome 10 fissato alla piattaforma di supporto 2.
[0020]Il sistema 1 comprende almeno un primo sensore s1, s2 atto e configurato per acquisire primi dati di sensore. Il sistema 1 comprende inoltre almeno un secondo sensore s2, s3 atto e configurato per acquisire secondi dati di sensore. I suddetti sensori s1, s2, s3 consentono di acquisire parametri di posizione e/o movimento della piattaforma di supporto 2 e/o del dispositivo servoassistito 3.
[0021]Ad esempio l?almeno un primo sensore s1, s2 comprende un primo gruppo di sensori, comprendente almeno un sensore inerziale s1, ad esempio compreso nell?IMU 5, ed almeno un sensore non inerziale s2, ad esempio almeno un sensore di posizione non inerziale, quale ad esempio un sensore angolare. In accordo ad una forma di realizzazione vantaggiosa, l?attuatore 8 comprende un servomotore ed il suddetto sensore angolare s2 ?, o comprende, un encoder integrato nel servomotore. In accordo ad una forma di realizzazione preferita, come gi? spiegato, l?attuatore 8 comprende due servomotori, uno per ciascun asse di rotazione della parte mobile 9, ed il suddetto sensore angolare s2 ?, o comprende, una coppia di encoder ciascuno dei quali ? integrato in un rispettivo servomotore.
[0022]Ad esempio, l?almeno un secondo sensore s2, s3 comprende un secondo gruppo di sensori s2, s3, fra i quali vi ? il sensore non inerziale s2 descritto al paragrafo precedente e vi ? un ulteriore sensore s3 che ? ad esempio un sensore giroscopico integrato nel dispositivo servoassistito 3 e solidale alla parte mobile 9. Ad esempio, il sensore s3 ? un sensore inerziale biassiale.
[0023]Il sistema 1 comprende inoltre un modulo di controllo elettronico 20 operativamente connesso al primo sensore s1, s2 per ricevere i primi dati di sensore ed operativamente connesso al secondo sensore s2, s3 per ricevere i secondi dati di sensore. In figura 1 il modulo di controllo elettronico 20 ? stato solo a titolo di esempio rappresentato integrato nell?unit? elettronica di controllo 6 della piattaforma di supporto 2. In una forma di realizzazione alternativa, il modulo di controllo elettronico 20 potrebbe far parte di una unit? di controllo elettronico dedicata, ad esempio integrata nel dispositivo servoassistito 5 o posizionata in prossimit? dello stesso.
[0024]Il modulo di controllo elettronico 20 ? una unit? che comprende componenti firmware e hardware ed ? vantaggiosamente implementata tramite una o pi? FPGA (Field Programmable Array Logic).
[0025]Il modulo di controllo elettronico 20 ? atto e configurato, cio? programmato, per elaborare i primi dati di sensore per sintetizzare un primo segnale di controllo cs1 tramite un primo algoritmo di controllo del movimento e/o del posizionamento del dispositivo servoassistito 3. Il modulo di controllo elettronico 20 ? inoltre configurato per elaborare, in parallelo alla elaborazione dei primi dati di sensore, i secondi dati di sensore per sintetizzare un secondo segnale di controllo cs2 tramite un secondo algoritmo di controllo del movimento e/o del posizionamento del dispositivo servoassistito 3. Il modulo di controllo elettronico 20 ? inoltre operativamente connesso al dispositivo servoassistito 3 per fornire a quest?ultimo il primo segnale di controllo cs1 o il secondo segnale di controllo sulla base del metodo di controllo 100 che sar? di seguito descritto con riferimento alla figura 2.
[0026]In figura 2 ? in particolare mostrato un diagramma di flusso esemplificativo e non limitativo di un metodo di controllo 100 per controllare elettronicamente il movimento del dispositivo servoassistito 3 di ricezione e/o di trasmissione e/o di riflessione di radiazioni elettromagnetiche.
[0027]Il metodo di controllo 100 comprende le fasi di:
- acquisire 101 i primi dati di sensore tramite l?almeno un primo sensore s1, s2;
- acquisire 201 i secondi dati di sensore tramite l?almeno un secondo sensore s2, s3.
[0028] Il metodo di controllo 100 comprende inoltre le fasi di:
- elaborare 102 i primi dati di sensore per sintetizzare il primo segnale di controllo cs1 tramite un primo algoritmo di controllo del movimento e/o del posizionamento del dispositivo servoassistito 3;
- elaborare 202 i secondi dati di sensore per sintetizzare un secondo segnale di controllo cs2 tramite un secondo algoritmo di controllo del movimento del dispositivo servoassistito 3, la fase di elaborare 202 i secondi dati di sensore essendo effettuata in parallelo alla fase di elaborare 102 i primi dati di sensore.
[0029]In accordo ad una forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa, il primo ed il secondo algoritmo di controllo implementano, o sono basati su, leggi di controllo del movimento e/o del posizionamento del dispositivo servoassistito 3 fra loro differenti, in particolare per tenere conto della possibile eterogeneit? dei dati di sensore rispettivamente forniti dall?almeno un primo sensore s1, s2 e dall?almeno un secondo sensore s2, s3.
[0030]Il metodo di controllo 100 comprende inoltre una fase di verifica di integrit? 103 dei primi dati di sensore per determinare se i primi dati di sensore e/o il primo segnale di controllo cs1 sono integri o compromessi. Per ?compromessi? si intende sia il caso in cui la suddetta verifica di integrit? ? tale da accertare che i dati di sensore e/o il segnale di controllo sono effettivamente compromessi sia il caso in cui la suddetta verifica ? tale da fornire una indicazione in merito al fatto che i dati di sensore e/o il primo segnale di controllo cs1 sono potenzialmente compromessi.
[0031]In accordo ad una possibile forma di realizzazione, la suddetta fase di verifica di integrit? 103 ? effettuata in base ad almeno un primo criterio di controllo in cui sono analizzati direttamente i primi dati di sensore e/o il primo segnale di controllo cs1. Questo primo criterio di controllo ?, ad esempio, basato su controlli di rilevamento e predizione di fault e/o verifica di integrit? dei dati secondo una o pi? delle seguenti analisi: bit alarm, parity check, checksum, coerenza, valore massimo raggiunto, analisi statistica. In accordo ad una forma di realizzazione alternativa o aggiuntiva, la verifica di integrit? ? effettuata in base ad un secondo criterio di controllo che analizza dati forniti da una o pi? sorgenti di dati aggiuntive (quali ad esempio sensori di temperatura, sensori di umidit?, sensori di shock) e/o confrontando fra loro dati forniti da combinazioni di sensori.
[0032]Come indicato dal blocco di selezione 104 rappresentato nel diagramma di flusso di figura 2, se dalla fase di verifica di integrit? 103 viene determinato che i primi dati di sensore e/o il primo segnale di controllo cs1 sono integri, il metodo di controllo 100 comprende una fase di fornire 105 il primo segnale di controllo cs1 al dispositivo servoassistito 3. Invece, nel caso in cui dalla fase di verifica di integrit? 103 viene determinato che i primi dati di sensore e/o il primo segnale di controllo cs1 sono corrotti, il metodo di controllo 100 comprende una fase di fornire 205 il secondo segnale di controllo cs2 al dispositivo servoassistito 3.
[0033]Il suddetto metodo di controllo 100 pu? essere eseguito in tempo reale ed iterativamente durante l?acquisizione dei primi e dei secondi dati di sensore, per cui mentre viene fornito il secondo segnale di controllo cs2 al dispositivo servoassistito 3, se a fronte di una successiva fase di verifica di integrit? 103 dei primi dati di sensore e/o del primo segnale di controllo cs1 il metodo di controllo 100 determina che i primi dati di sensore e/o il primo segnale di controllo diventano nuovamente integri, si pu? stabilire di eseguire nuovamente la fase 105 per tornare a fornire il primo segnale di controllo cs1 al dispositivo servoassistito 3.
[0034]Va inoltre osservato, che in accordo ad una forma di realizzazione vantaggiosa, il metodo di controllo 100 sopra descritto pu? includere anche una fase aggiuntiva di verifica di integrit? dei secondi dati di sensore e/o del secondo segnale di controllo cs2, ed ? possibile anche prevedere una fase di confrontare i risultati della fase di verifica di integrit? 103 dei primi dati di sensore e/o del primo segnale di controllo con i risultati della suddetta fase di verifica aggiuntiva, per selezionare in base all?esito del confronto se fornire al dispositivo servoassistito 3 il primo segnale di controllo cs1 o il secondo segnale di controllo cs2.
[0035] In accordo ad una forma di realizzazione vantaggiosa, nel metodo di controllo 100 il dispositivo servoassistito 3 ? trasportato o supportato da una piattaforma di supporto 2, ed il primo sensore s1, s2 comprende almeno un sensore s1 integrato nella piattaforma di supporto 2 e detto secondo sensore comprende almeno un sensore s3 integrato nel dispositivo servoassistito 3. Preferibilmente, la piattaforma di supporto 2 ? una piattaforma avionica, preferibilmente una piattaforma missilistica.
[0036] In accordo ad una forma di realizzazione vantaggiosa, la piattaforma di supporto 2 comprende una unit? di misura inerziale ? IMU ? 5 e detto primo sensore s1 ? un sensore di detta IMU.
[0037] In accordo ad una forma di realizzazione vantaggiosa, detto almeno un primo sensore s1, s2 comprende un primo gruppo di sensori e detto almeno un secondo sensore comprende un secondo gruppo di sensori s2, s3. Il primo ed il secondo gruppo di sensori comprendono almeno un sensore in comune s2 ed almeno un sensore dedicato s1, s3. Ad esempio, il sensore in comune s2 comprende il sensore angolare non inerziale ed ? integrato in un attuatore 8 del dispositivo servoassistito 3.
[0038] In accordo a possibili forme di realizzazione, il dispositivo servoassistito 3 ? o comprende una antenna di un seeker missilistico, o una videocamera o una termocamera.
[0039]Ulteriori caratteristiche del metodo di controllo 100 sono derivabili direttamente dalla descrizione sopra resa per il sistema 1 e per questo non saranno nuovamente descritte.
[0040]Con riferimento alla figura 3, la descrizione sopra resa per il sistema 1 ed il metodo di controllo 100 si estende anche ad un sistema di controllo 300 per controllare elettronicamente il movimento di un dispositivo servoassistito 3 di ricezione e/o di trasmissione e/o di riflessione di radiazioni elettromagnetiche.
[0041]Il sistema di controllo 300 comprende almeno un primo sensore s1, s2 atto e configurato per acquisire primi dati di sensore. Il sistema di controllo 300 comprende inoltre almeno un secondo sensore s2, s3 atto e configurato per acquisire secondi dati di sensore. I suddetti sensori s1, s2, s3 consentono di acquisire parametri di posizione e/o movimento della piattaforma di supporto 2 e/o del dispositivo servoassistito 3.
[0042]Per quanto concerne esempi di tipologie e di posizionamento dei sensori s1, s2 s3 si faccia riferimento a quanto gi? descritto in relazione alla figura 1.
[0043]In accordo ad una forma di realizzazione vantaggiosa, il sistema di controllo 300 comprende almeno un sensore ausiliario s4 atto e configurato per acquisire dati ausiliari di sensore. Detto sensore ausiliario s4 comprende preferibilmente uno o pi? dei sensori del seguente elenco: sensore di temperatura, sensore di umidit?, sensore di shock, sensore di vibrazioni.
[0044]Il sistema di controllo 300 comprende inoltre un modulo di controllo elettronico 20 operativamente connesso al primo sensore s1, s2 per ricevere i primi dati di sensore ed operativamente connesso al secondo sensore s2, s3 per ricevere i secondi dati di sensore. Se nel sistema di controllo 300 ? previsto almeno un sensore ausiliario s4, il modulo di controllo elettronico 20 ? operativamente connesso anche a questo sensore ausiliario s4 per ricevere dati ausiliari di sensore.
[0045]Il modulo di controllo elettronico 20 ? una unit? che comprende componenti firmware e hardware ed ? preferibilmente implementata tramite una o pi? FPGA.
[0046]Il modulo di controllo elettronico 20 comprende inoltre:
- un primo modulo di elaborazione 301 atto e configurato per sintetizzare a partire dai primi dati di sensore un primo segnale di controllo cs1;
- un secondo modulo di elaborazione 302 atto e configurato per sintetizzare a partire dai secondi dati di sensore un secondo segnale di controllo cs2, detto secondo modulo di elaborazione 302 essendo tale da effettuare tale sintesi in parallelo alla sintesi effettuata dal primo modulo di elaborazione 301.
[0047]Il modulo di controllo elettronico 20 comprende inoltre un modulo di verifica di integrit? 303 dei primi dati di sensore e/o di detto primo segnale di controllo cs1, atto e configurato per determinare se i primi dati di sensore e/o il primo segnale di controllo cs1 sono integri o compromessi.
[0048]Il modulo di controllo elettronico 20 comprende inoltre un modulo di selezione 304 operativamente connesso al primo modulo di elaborazione 301, al secondo modulo di elaborazione 302, al modulo di verifica di integrit? 303 e preferibilmente connesso al dispositivo servoassistito 3. Nell?esempio, il modulo di selezione 304 riceve in ingresso sia il primo segnale di controllo cs1 sia il secondo segnale di controllo cs2.
[0049]Se il modulo di verifica di integrit? 303 determina che i primi dati di sensore e/o il primo segnale di controllo cs1 sono integri, il modulo di selezione 304 ? atto e configurato per fornire il primo segnale di controllo cs1 al dispositivo servoassistito 3. Invece, se il modulo di verifica di integrit? 303 determina che i primi dati di sensore e/o il primo segnale di controllo cs1 sono compromessi, il modulo di selezione 304 ? atto e configurato per fornire il secondo segnale di controllo cs2 al dispositivo servoassistito 3. Per effettuare la suddetta selezione del segnale di controllo da fornire al dispositivo servoassistito 3, il modulo di selezione 304 pu? ad esempio essere controllato da un segnale di commutazione sw_s fornito dal modulo di verifica di integrit? 303.
[0050]Come gi? almeno in parte spiegato, il modulo di verifica di integrit? 303, per verificare se i primi dati di sensore e/o il primo segnale di controllo cs1 sono integri o compromessi, pu? effettuare un controllo diretto basato sull?analisi dei primi dati di sensore e/o del primo segnale di controllo cs1 e/o pu? effettuare un controllo indiretto, analizzando i dati ausiliari di sensore acquisiti tramite l?almeno un sensore ausiliario s4. Ad esempio, se il sensore s4 ? un sensore di temperatura, il modulo di verifica di integrit? 303 pu? determinare che i primi dati di sensore sono integri se la temperatura rilevata o misurata grazie ai dati forniti dal sensore ausiliario s4 ? compresa in un range operativo di temperature nel quale ? possibile ipotizzare che il primo sensore s1, s2 ? in grado di fornire dati accurati, ad esempio in base alle specifiche tecniche fornite dal produttore o in base a dati acquisiti in fase di caratterizzazione.
[0051]Con riferimento alle figure 1 e 3 sar? ora descritto un esempio di implementazione pratica del sistema di controllo 300. In tale esempio, il dispositivo servoassistito 3 ? una antenna radar orientabile lungo due assi di rotazione fra loro perpendicolari. L?antenna radar comprende ad esempio un sensore di antenna che rappresenta la parte mobile 9, in particolare orientabile del dispositivo servoassistito 3. La parte orientabile 9 ? ad esempio supportata da un dispositivo di supporto elettromeccanico cardanico biassiale. Il dispositivo servoassistito 3 comprende due attuatori 8, ad esempio due motori brushless, ciascuno associato ad un rispettivo asse di rotazione. Ciascuno dei due motori brushless comprende rispettivamente un sensore angolare non inerziale s2, ad esempio un encoder angolare. Ciascuno dei due attuatori 8 riceve in ingresso un rispettivo primo segnale di controllo cs1 fornito dal modulo di selezione 304, che determina la coppia del rispettivo attuatore 8.
[0052]Il primo modulo di elaborazione 301 sintetizza una prima coppia di segnali di controllo cs1 da fornire agli attuatori 8, sulla base dei primi dati di sensore forniti dal sensore inerziale s1 e dai due sensori angolari s2 non inerziali. In particolare:
- tramite i primi dati di sensore forniti dal sensore s1, il primo modulo di elaborazione 301 acquisisce la velocit? angolare inerziale associata alla piattaforma di supporto 2;
- tramite i primi dati di sensore forniti dai sensori s2, il primo modulo di elaborazione 301 stima le velocit? angolari relative tra i sensori s2 e la piattaforma di supporto 2 ed aggiunge a tali velocit? la velocit? angolare inerziale della piattaforma di supporto 2 acquisita tramite il sensore s1 per ricostruire le velocit? inerziali dei sensori s2.
[0053]Il primo modulo di elaborazione 301 confronta le velocit? inerziali dei sensori s2, con le velocit? che avrebbe voluto impartire a tali sensori s2 con i segnali di controllo forniti e l?errore derivante ? utilizzato per sintetizzare i nuovi primi segnali di controllo cs1 degli attuatori 8. Se il blocco di verifica di integrit? 103 determina che i primi dati di sensore forniti dai sensori s1, s2 sono integri, detti nuovi primi segnali di controllo cs1 sono forniti agli attuatori 8.
[0054]In parallelo alle elaborazioni svolte dal primo modulo di elaborazione 301, il secondo modulo di elaborazione 302:
- Tramite secondi dati di sensore forniti dal sensore s3 acquisisce le velocit? angolari inerziali della parte mobile 9;
- Utilizza i secondi dati di sensore forniti dai sensori angolari s2 unicamente per il controllo degli attuatori 8.
[0055]Il secondo modulo di elaborazione 302 confronta le velocit? angolari inerziali della parte mobile 9, con le velocit? che avrebbe voluto impartire a tali sensori s2 tramite i secondi segnali di controllo sintetizzati cs2 e l?errore derivante ? utilizzato per sintetizzare i nuovi secondi segnali di controllo cs2 degli attuatori 8. Se il blocco di verifica di integrit? 303 determina che i primi dati di sensore forniti dal sensore s1 sono corrotti, il blocco di selezione 304 inoltra agli attuatori 8 i suddetti nuovi secondi segnali di controllo cs2 sintetizzati dal secondo blocco di elaborazione 302. In tal modo, il sistema di controllo 300 ? in grado di controllare correttamente e con continuit? il movimento del dispositivo servoassistito 3 anche in caso di guasto o malfunzionamento effettivo o ipotetico del sensore s1.
[0056]Fermo restando il principio dell?invenzione, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto ? stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall?ambito dell?invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni.
Claims (12)
1. Metodo di controllo (100) per controllare elettronicamente il movimento di un dispositivo servoassistito (3) di ricezione e/o di trasmissione e/o di riflessione di radiazioni elettromagnetiche, comprendente le fasi di:
- acquisire (101) primi dati di sensore tramite almeno un primo sensore (s1, s2);
- acquisire (201) secondi dati di sensore tramite almeno un secondo sensore (s2, s3);
- elaborare (102) i primi dati di sensore per sintetizzare un primo segnale di controllo (cs1) tramite un primo algoritmo di controllo del movimento del dispositivo servoassistito (3);
- elaborare (202) i secondi dati di sensore per sintetizzare un secondo segnale di controllo (cs2) tramite un secondo algoritmo di controllo del movimento del dispositivo servoassistito (3), la fase di elaborare (202) i secondi dati di sensore essendo effettuata in parallelo alla fase di elaborare (102) i primi dati di sensore;
- effettuare una verifica di integrit? (103) dei primi dati di sensore e/o di detto primo segnale di controllo (cs1) per determinare se detti primi dati di sensore e/o detto primo segnale di controllo (cs1) sono integri o compromessi;
- se da detta fase di verifica di integrit? (103) viene determinato che detti primi dati di sensore e/o detto primo segnale di controllo (cs1) sono integri, fornire il primo segnale di controllo (cs1) al dispositivo servoassistito (3); altrimenti
- fornire (204) il secondo segnale di controllo (cs2) al dispositivo servoassistito (3).
2. Metodo di controllo (100) secondo la rivendicazione 1, in cui il dispositivo servoassistito (3) ? trasportato o supportato da una piattaforma di supporto (2), ed in cui detto primo sensore (s1, s2) comprende almeno un sensore (s1) integrato nella piattaforma di supporto (2) e detto secondo sensore (s2, s3) comprende almeno un sensore (s3) integrato nel dispositivo servoassistito (3).
3. Metodo di controllo (100) secondo la rivendicazione 2, in cui la piattaforma di supporto (2) ? una piattaforma avionica, preferibilmente una piattaforma missilistica.
4. Metodo di controllo (100) secondo le rivendicazioni 2 o 3, in cui la piattaforma di supporto (2) comprende una unit? di misura inerziale ? IMU ? (5) ed in cui detto primo sensore (s1) ? un sensore di detta IMU.
5. Metodo di controllo (100) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto secondo sensore comprende un sensore angolare non inerziale (s2).
6. Metodo di controllo (100) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto almeno un primo sensore (s1, s2) comprende un primo gruppo di sensori ed in cui detto almeno un secondo sensore comprende un secondo gruppo di sensori (s2, s3), ed in cui il primo ed il secondo gruppo di sensori comprendono almeno un sensore in comune (s2) ed almeno un sensore dedicato (s1, s3).
7. Metodo di controllo (100) secondo le rivendicazioni 5 e 6, in cui detto sensore in comune (s2) comprende detto sensore angolare non inerziale (s3) ed ? integrato in un attuatore (8) del dispositivo servoassistito (3).
8. Metodo di controllo (100) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il dispositivo servoassistito (3) ?, o comprende, una antenna di un seeker missilistico, o una videocamera o una termocamera.
9. Metodo di controllo (100) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il primo ed il secondo algoritmo di controllo implementano leggi di controllo fra loro differenti.
10. Sistema di controllo (300) per controllare elettronicamente il movimento di un dispositivo servoassistito (3) di ricezione e/o di trasmissione e/o di riflessione di radiazioni elettromagnetiche comprendente:
- almeno un primo sensore (s1, s2) atto e configurato per acquisire primi dati di sensore;
- almeno un secondo sensore (s2, s3) atto e configurato per acquisire secondi dati di sensore;
- un modulo di controllo elettronico (20) operativamente connesso al primo sensore (s1, s2) per ricevere i primi dati di sensore ed operativamente connesso al secondo sensore (s2, s3) per ricevere i secondi dati di sensore;
in cui modulo di controllo elettronico (20) comprende: - un primo modulo di elaborazione (301) atto e configurato per sintetizzare a partire dai primi dati di sensore un primo segnale di controllo (cs1);
- un secondo modulo di elaborazione (302) atto e configurato per sintetizzare a partire dai secondi dati di sensore un secondo segnale di controllo (cs2), detto secondo modulo di elaborazione (302) essendo tale da effettuare detta sintesi in parallelo alla sintesi effettuata dal primo modulo di elaborazione (301);
- un modulo di verifica di integrit? (303) dei primi dati di sensore e/o di detto primo segnale di controllo (cs1), atto e configurato per determinare se i primi dati di sensore e/o il primo segnale di controllo (cs1) sono integri o compromessi.
- un modulo di selezione (304) operativamente connesso al primo modulo di elaborazione (301), al secondo modulo di elaborazione (302), al modulo di verifica di integrit? (303);
in cui:
- se il modulo di verifica di integrit? (303) determina che i primi dati di sensore e/o il primo segnale di controllo cs1 sono integri, il modulo di selezione (304) ? atto e configurato per fornire il primo segnale di controllo (cs1) al dispositivo servoassistito (3); altrimenti,
- se il modulo di verifica di integrit? (303) determina che i primi dati di sensore e/o il primo segnale di controllo (cs1) sono compromessi, il modulo di selezione (304) ? atto e configurato per fornire il secondo segnale di controllo (cs2) al dispositivo servoassistito (3).
11. Sistema di controllo (300) secondo la rivendicazione 10, in cui detto almeno un primo sensore (s1, s2) comprende un primo gruppo di sensori ed in cui detto almeno un secondo sensore comprende un secondo gruppo di sensori (s2, s3), ed in cui il primo ed il secondo gruppo di sensori comprendono almeno un sensore in comune (s2) ed almeno un sensore dedicato (s1, s3).
12. Sistema di controllo (300) secondo le rivendicazioni 10 o 11, in cui detti primi e detti secondi dati di sensore comprendono dati correlati ad almeno un parametro di moto e/o di posizione del dispositivo servoassistito (3).
Priority Applications (2)
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| EP1020699A1 (de) * | 1998-12-15 | 2000-07-19 | Bodenseewerk Gerätetechnik GmbH | Flugkörper |
| US7741991B1 (en) * | 1987-06-26 | 2010-06-22 | Mbda Uk Limited | Radar tracking system |
| EP2887455A1 (en) | 2013-12-18 | 2015-06-24 | MBDA ITALIA S.p.A. | Steerable antenna |
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2021
- 2021-05-28 IT IT102021000013952A patent/IT202100013952A1/it unknown
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2022
- 2022-05-10 EP EP22172570.8A patent/EP4095480A1/en active Pending
Patent Citations (4)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4095480A1 (en) | 2022-11-30 |
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