Contrôle/commande du positionnement de tuyères d’un lanceur chez EADS Space Transportation

Author(s):
Dominique Lopez - EADS Space Transportation
M. Schalamon - EADS Space Transportation
T. Poirrier - EADS Space Transportation

Industry:
ATE/Instrumentation, Government/Defense, Aerospace/Avionics

Products:
Data Acquisition, Signal Conditioning, LabVIEW, PXI/CompactPCI, Multifunction DAQ, Industrial Communications

The Challenge:
Acquérir des signaux numériques et analogiques pour simuler le positionnement des tuyères de différents étages d’un lanceur.

The Solution:
Mettre en place un système associant du matériel de conditionnement de signaux SCXI, des modules PXI et le logiciel LabVIEW pour l’acquisition.

EADS Space Transportation assure la maîtrise d’oeuvre industrielle des systèmes de missiles balistiques pour le compte de la Direction Générale de l’Armement (DGA). Dans le cadre du développement du M51, nouvelle génération de missiles balistiques français, différents moyens sols sont mis en place pour tester certaines fonctionnalités du lanceur. L’application réalisée sert à simuler le positionnement des tuyères de différents étages du missile qui en compte trois.

Les signaux
Le moyen sol mis en oeuvre est constitué de plusieurs éléments :
- la baie de mesure incluant la tâche d’acquisition et la tâche de génération
- le poste de conduite constitué d’un PC hôte relié à la baie par TCP/IP.

La tâche d’acquisition a pour mission d’acquérir 96 signaux analogiques et 32 voies TOR, tandis que la tâche de génération génère deux signaux analogiques pour piloter les deux vérins hydrauliques guidant les tuyères et 32 voies TOR. Les signaux arrivent sur des borniers huit voies, puis sont routés vers des modules de conditionnement de signaux : 12 modules SCXI-1120D pour conditionner les 96 voies analogiques, un module SCXI-1162HV pour les 32 entrées TOR et un module SCXI-1163R pour les 32 sorties TOR. Une fois conditionnés, les signaux analogiques sont numérisés par deux cartes PXI-6071E et les signaux TOR sont acquis et générés par deux cartes PXI-6533.

Mise en oeuvre
Le moyen sol réalisé fonctionne selon deux modes : en autonome et sur la plate-forme de test.
Lors du fonctionnement sur la plate-forme de test, la datation et l’horloge IRIG de référence pour cadencer les acquisitions proviennent d’autres moyens sols. En mode autonome, il faut utiliser une datation et une horloge de cadencement internes au système. La datation indiquant le départ de l’essai est fournie par une carte PXI de chez Datum insérée dans le châssis. Une carte compteur PXI-6602 envoie une horloge de 10 MHz vers le fond de panier du PXI, ce qui permet de cadencer toutes les cartes à cette fréquence et de garantir une acquisition synchrone à 800 Hz. Le poste de conduite est un PC hôte qui envoie les ordres d’acquisition à la baie de mesure via TCP/IP et suivant le protocole ModBus.

Un accent particulier a été mis sur la sécurité afin d’éviter les mauvaises manipulations et de fiabiliser l’application. Il est très important de pouvoir reproduire le même essai et d’obtenir les mêmes résultats. Au démarrage de chaque tâche, on vérifie successivement le logiciel, les données et le matériel. Lors de la vérification du logiciel et des données (fichiers de listes de signaux et de configuration), on compare le check sum obtenu à la référence enregistrée lors de l’installation. La vérification du matériel se fait en deux étapes. Lors de l’installation, le poste de conduite vient détecter la configuration matérielle via MXI-3 et, ensuite, on remplace le lien MXI-3 par le contrôleur PXI communiquant avec le poste de conduite par TCP/IP. Lors des démarrages des essais, la vérification matérielle se fait par comparaison avec le matériel détecté lors de l’installation.

Les résultats
Le développement de l’application s’est déroulé en plusieurs étapes. L’application inclut environ 700 VIs pour la partie acquisition et génération, et 800 pour la partie pilotage. La prise en main du logiciel LabVIEW s’est faite rapidement et l’intégration entre le logiciel et le matériel s’est révélée facile à mettre en oeuvre.

Jusqu’alors, la plupart des moyens sols étaient réalisés à base de technologie VME et programmés en langage C. Nous avons innové en choisissant une technologie PXI associée au logiciel de programmation graphique LabVIEW. L’association du matériel PXI, du conditionnement de signaux SCXI et de la programmation sous LabVIEW s’est révélée très concluante. Nous avons pu terminer le développement de notre moyen sol dans le temps imparti, en respectant le cahier des charges, tout en créant une Interface Homme-Machine (IHM) très conviviale pour les opérateurs. Nous avons même développé des outils supplémentaires de type analyse des fichiers et éditeurs de scripts qui n’étaient pas spécifiés au départ mais qui nous paraissaient utiles pour l’opérateur.
Au final, le moyen sol réalisé est convivial pour les opérateurs : ces derniers sont guidés en cas d’erreur. Plusieurs phases d’essai sur la plate-forme de test ont été réalisées et se sont bien déroulées.

Author Information:
For more information on this Case Study, contact:
Dominique Lopez
EADS Space Transportation
66, route de Verneuil BP 3002
Les Mureaux 78133
FR
Tel: 01 39 06 21 61
dominique.lopez@launchers.eads.net

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