Saab eleva las pruebas del avión de combate más rentable del mundo

"Sin el SLSC, hubiéramos tenido que gastar miles de horas de trabajo y muchos miles de euros en materiales para desarrollar el sistema nosotros mismos.... Tener un producto COTS significa que podemos contener los costos de desarrollo y mantenimiento y promover la iniciativa de Saab de romper la curva de los costos. Usar el sistema SLSC promueve aún más nuestro objetivo de centrar la atención en construir equipos y sistemas de pruebas HIL, no en el desarrollo de hardware avanzado."

- Anders Tunströmer, SAAB Aeronautics

El desafío:

Saab necesitaba encontrar una solución comercial lista para usar (COTS) para reemplazar nuestro sistema personalizado para conectarse a unidades reemplazables en línea (LRUs) en los simuladores de Saab Aeronautics.

La solución:

Redujimos costos y garantizamos máxima flexibilidad al colaborar con NI para poner a prueba su sistema de conmutación, carga y acondicionamiento de señal (SLSC) en lugar de desarrollar un sistema personalizado para conectar con los sistemas preferidos basados en CompactRIO y PXI.

Introducción

Saab sirve al mercado global con productos, servicios y soluciones líderes para industrias que van desde defensa militar hasta seguridad civil. Nos enorgullecemos de ser la compañía de seguridad y defensa de alta tecnología más rentable del mundo. En la división de aeronáutica, ubicada en Linköping, Suecia, el sistema de combate Gripen es un producto clave. El Gripen es un concepto de combate único que equilibra el excelente rendimiento operativo, la tecnología sofisticada, la colaboración industrial y la rentabilidad en un solo sistema de combate, multiusos e inteligente.

Actualmente estamos desarrollando una nueva adición a la familia Gripen, el Gripen E. Este avión contará con la última tecnología de aviónica, sistemas de radar mejorados y comunicación más avanzada de información de combate importante entre aviones de combate.

La aplicación HIL

Para ayudar a desarrollar los aviones de combate, estamos construyendo simuladores y plataformas para nuestros sistemas hardware-in-the-loop (HIL) para probar varias unidades reemplazables de línea (LRU) de Gripen. Estas LRUs incluyen sistemas de control de vuelo, sistemas tácticos, sensores y otros equipos de aviónica. En nuestras pruebas más complejas, se deben probar juntas hasta 40 LRUs interconectadas. Comenzamos a buscar un producto comercial listo para usar (COTS) adecuado para usar como un sistema de E/S en nuestros sistemas HIL y seleccionamos las plataformas NI PXI y CompactRIO porque son modulares y fáciles de expandir. Esto tiene ventajas para nuestros sistemas, que a menudo tienen diferentes tipos de señales. Construimos nuestro sistema HIL en base a varios sistemas CompactRIO y usamos LabVIEW para controlarlo. Podemos agregar fácilmente más dispositivos CompactRIO cuando sea necesario.

Un sistema HIL nos permite verificar que las LRUs funcionan como se espera al simular el entorno real en el que se ejecutaría. Podemos realizar muchas pruebas de LRU sin poner un avión de combate en el cielo, lo que puede ser costoso y potencialmente peligroso. En nuestro sistema HIL, usamos CompactRIO para producir señales simuladas para la LRU y recibir la información de la unidad.

Conmutación, carga y acondicionamiento de señales

Para hacer que el sistema sea específico para nuestra aplicación, necesitábamos acondicionamiento de señales y funcionalidad personalizados entre CompactRIO y la LRU. No encontramos una solución COTS de inmediato para el acondicionamiento de señales personalizado junto con la conmutación y aplicación de cargas, por lo que comenzamos un proyecto de desarrollo interno para integrar el equipo de NI con nuestros simuladores.

Durante este proyecto nos reunimos con el personal de NI para obtener una descripción general del sistema de conmutación, carga y acondicionamiento de señal (SLSC). La solución de SLSC expande el hardware de medidas PXI y CompactRIO con relés de alta potencia para conmutación de señales, cargas de potencia y capacidad adicional de acondicionamiento de señales en línea. El sistema consiste en un chasis con refrigeración activa integrada capaz de albergar 12 módulos que se pueden utilizar en aplicaciones como nuestras pruebas HIL.

El sistema SLSC parecía interesante y similar al que estábamos desarrollando internamente. También nos facilitó la creación del sistema, porque NI ya es un proveedor preferido de Saab. Al tener a NI definiendo el ecosistema o las "limitaciones" para conmutación, carga y acondicionamiento de señales para las aplicaciones HIL con la plataforma de NI, podríamos reducir potencialmente los costos ya que no necesitaríamos dedicar tiempo y esfuerzo en definirlo nosotros mismos. Ponemos el desarrollo de nuestro sistema interno en pausa para continuar con el sistema SLSC comercial.

Podemos elegir entre una variedad de módulos SLSC de terceros, crear los nuestros propios o contactar a proveedores para construir módulos basados en un kit de desarrollo de hardware y software detallado y en especificaciones de diseño de NI. Esto encaja bien con nuestras necesidades y estamos siguiendo todos estos caminos. Creamos nuestros propios módulos trabajando con un desarrollador local llamado Syncore Technologies AB. Como también tienen su sede en Linköping, podemos desarrollar módulos mucho más rápido, lo que es una gran ventaja.

Podemos usar la propiedad intelectual de algunos de nuestros diseños existentes con bastante facilidad con el SLSC MDK y las pautas de diseño. Trabajamos con NI para definir nuestros requisitos y colaboramos con expertos en el dominio aeroespacial y NI Alliance Partners, Bloomy Controls y SET GmbH, para los módulos.

Beneficios de SLSC

Podemos usar el sistema SLSC para enfocarnos en desarrollar circuitos personalizados siguiendo las limitaciones definidas por NI en el estándar SLSC para ahorrar tiempo y recursos de desarrollo. Sin el SLSC, hubiéramos tenido que gastar miles de horas de trabajo y muchos miles de euros en materiales para desarrollar el sistema nosotros mismos. Habríamos tenido que considerar la refrigeración, el tamaño, los conectores y demás para crear un sistema de acondicionamiento de señal personalizado.

Tener un producto COTS significa que podemos contener los costos de desarrollo y mantenimiento y promover la iniciativa de Saab de romper la curva de los costos. Usar el sistema SLSC promueve aún más nuestro objetivo de centrar la atención en construir equipos y sistemas de pruebas HIL, no en el desarrollo de hardware avanzado.

Planes futuros

Hemos comenzado planes para integrar SLSC en un simulador en Saab. Aunque es un proyecto grande, nunca antes realizado y con desafíos, estamos avanzando. Con los ahorros al usar un sistema COTS de NI, planeamos usar CompactRIO y SLSC en varios simuladores nuevos en un futuro cercano para continuar probando la innovadora funcionalidad para los aviones de combate Gripen en un corto período de tiempo y alcanzar la meta de reducir el costo de las pruebas.

Recientemente, el Gripen E despegó en su vuelo inaugural al sur de Suecia. Fue un gran éxito y otro gran peldaño en nuestra historia de la aviación. Comenzaremos a utilizar nuestro simulador basado en SLSC para refinar aún más los sistemas LRU del Gripen E para lanzar el primer avión en los próximos años.