TR2022006367Y

TR2022006367Y - JOINT CONTROL UNIT

Info

Publication number: TR2022006367Y
Application number: TR2022/006367
Authority: TR
Inventors: Boyaci Mustafa; M Kaya Brah; T Buyukkele Um; Dem Rel Aykut; Karagoz Taner; Rul Ery T Ertu; Olcay Buyuk Suleyman; Ca Da Cavu O Lu Mehmet; Guksa Bari; Akyar Sadik
Original assignee: Aselsan Elektroni̇k Sanayi̇ Ve Ti̇caret Anoni̇m Şi̇rketi̇
Filing date: 2022-04-20
Publication date: 2024-02-21

Abstract

Buluş, uzaktan komutalı silah sistemlerinin alt birimlerinin tek bir birimde toplanmasını, sis havanı ateşleme ve kontrol özelliğinin sisteme kazandırılmasını, iki silahın birden kontrolünü, mevcut teknikteki karmaşıklığı azaltmayı ve entegrasyon kolaylığını sağlayan birleşik kontrol birimi ile ilgilidir. Birleşik kontrol birimi, dış dünya ve birim içindeki elektronik kartların bağlantısını sağlayan anakart (1), anakarta (1) konnektör ile bağlanarak en az iki adet silahın kontrol ve güç dağıtımını sağlayan elektronik kart -1 (2), atış kontrolünü sağlayan işlemci (3), video görüntüsüne semboloji ekleme ve hedef takip işlemlerini gerçekleştiren elektronik kart-2 (4), motor kontrollerini sağlayan motor sürücü kontrol kartı (5), motor kontrolleri için DC/AC çevrimini gerçekleştiren motor sürücü güç kartı (6) sis havanı ateşleme kartı (7), sızdırmazlığı sağlayan ve ısınmayı engellemek için finli yapıda olan metalik dış gövde (8) içermektedir.The invention relates to a unified control unit that enables the collection of subunits of remote-controlled weapon systems in a single unit, the introduction of smoke mortar firing and control features into the system, the control of two weapons at once, reducing complexity in existing techniques and facilitating integration. The unified control unit comprises a motherboard (1) that provides the connection of the electronic cards within the unit and the outside world; an electronic card-1 (2) that provides control and power distribution of at least two weapons by being connected to the motherboard (1) via a connector; a processor (3) that provides fire control; an electronic card-2 (4) that performs symbology addition to the video image and target tracking; a motor driver control card (5) that provides motor controls; a motor driver power card (6) that performs DC/AC conversion for motor controls; a smoke mortar firing card (7) and a metallic outer casing (8) that has a finned structure to ensure sealing and prevent overheating.

Description

TARIFNAME BIRLESIK KONTROL BIRIMI Teknik Alan Bulus, uzaktan komutali silah sistemlerinin alt birimlerinin tek bir birimde toplanmasini saglayan birlesik kontrol birimi ile ilgilidir. Bulus özellikle, uzaktan komutali silah sistemlerinin güç dagitim, silah kontrol, sis havani atesleme, motor kontrol, görüntü isleme ve atis kontrol fonksiyonlarinin gerçeklestirilmesini saglayan birlesik kontrol birimi ile ilgilidir. Teknigin Bilinen Durumu Uzaktan komutali silah sistemlerinde bulunan silah ve güç dagitim fonksiyonlari, atis kontrol ve görüntü Isleme fonksiyonlari ile motor kontrolleri birden fazla elektronik birim ile gerçeklestirilmektedir. Mevcut teknikte, iki silahin birlikte kontrol edilmesi ve sis havaninin atesleme, kontrol fonksiyonlari gerçeklestirilememektedir. Bu birimler arasinda güç, haberlesme ve data verileri kablolar araciligiyla gerçeklestirilmektedir. Mevcut teknikte, birden fazla elektronik birim oldugu için insansiz araçlar gibi yer sikintisi olan platformlara silah sistemi entegre edilememekte veya zorlanilmaktadir. Birimler arasinda güç aktarimi, haberlesme ve data için fazladan kablolara ihtiyaç bulunmaktadir. Fazla birim ve kablo kullanimi maliyeti, entegrasyon zorlugunu ve karmasikligi artirmaktadir. rastlanilmistir. Basvuruda, anakarti eklenti kartlarla elektriksel olarak baglamak için bir bilgisayar modülünden bahsedilmektedir. Bahsi geçen bilgisayar modülü çesitli konumlardaki anakart yuvalarina baglanma ihtiyacini karsilamak için döndürülebilen veya ayarlanabilen bir çerçeve içermektedir. modüllerin, devre kartlarinin ve diger bilesenlerin monte edilebildigi bir mahfazadan bahsedilmektedir. Mevcut teknikteki basvurularda silah ve güç dagitim fonksiyonlari, atis kontrol ve görüntü isleme fonksiyonlari ile motor kontrolleri tek bir birimde gerçeklestirilememektedir. Buna ilaveten sis havani atesleme ve kontrol fonksiyonlarina sahip iki silahi birden kontrol edebilen bir birim de yer almamaktadir. Sonuç olarak yukarida anlatilan olumsuzluklardan dolayi ve mevcut çözümlerin konu hakkindaki yetersizligi nedeniyle ilgili teknik alanda bir gelistirme yapilmasi gerekli görülmüstü r. Bulusun Amaci Bulus, mevcut durumlardan esinlenerek olusturulup yukarida belirtilen olumsuzluklari çözmeyi amaçlamaktadir. Bulusun ana amaci, uzaktan komutali silah sistemlerin alt birimlerin tek bir birimde toplanmasi, daha önceki sistemlerde mevcut olmayan sis havani atesleme ve kontrol fonksiyonlarina sahip iki silahi birden kontrol edebilen birlesik kontrol birimi saglamaktir. Birlesik kontrol birimi ile; 0 Elektronik birimlerin kapladigi hacim küçülmüstürBirimler arasindaki sistem kablolarina ihtiyaç bulunmamaktadir. Böylece entegrasyondaki zorluk ve karmasiklik azalmistir. - Elektronik birim sayisi azaldigi ve birimler arasi sistem kablolarina gerek kalmadigi için silah sisteminin agirligi azalmistir. o Insansiz araçlar gibi daha küçük platformlara sistem daha kolay entegre edilebilir duruma gelmistir. 0 Bulus konusu birim ile koruma karti yerine seri lineer mod bir koruma devresi tasarlanarak mevcut teknikteki elektronik kart sayisi azaltilmistir. o Servo kontrol ve islemci kartlari arasindaki mesafenin kart seviyesine düsürülmesi ile iki elektronik kart arasindaki haberlesme mevcut teknikteki hiza göre 2 kat artirilmistir. Öldürücü olmayan silah (non-lethal) sistemlerini vei'veya bagimsiz elektro-optik sistemini kontrol edebilmek amaciyla güç, haberlesme ve ayrik hat yapilari eklenerek genisleyebilir yapidadir. Kameradan hem sayisal hem analog olarak görüntü alinip islenip dis dünyaya sayisal ve analog olmak üzere 2 farkli sekilde verilebilmektedir. Birime takilan motorlarin ve sensbrlerin varligi algilanabilmektedir. Birim içinde bulunan kartlarin yazilimlari birimi açmadan yükleme yapilabilmektedir. Bulusun yapisal ve karakteristik Özellikleri ve tüm avantajlari asagida verilen sekiller ve bu sekillere atiflar yapilmak suretiyle yazilan detayli açiklama sayesinde daha net olarak anlasilacaktir. Bu nedenle degerlendirmenin de bu sekiller ve detayli açiklama göz önüne alinarak yapilmasi gerekmektedir. Sekillerin Açiklamasi Sekil 1, bulus konusu birlesik kontrol biriminin arkadan görünüsüdür. Sekil 2, birlesik kontrol birimin fonksiyonel gösterimidir. Parça Referanslarinin Açiklamasi Anakart Elektronik kart-1 Islemci Elektronik kart-2 Motor sürücü kontrol karti Motor sürücü güç karti Sis havani atesleme karti Dis gövde KN 1-8: Konnektör Bulusun Detayli Açiklamasi Bu detayli açiklamada, bulusun tercih edilen yapilanmalari, sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik olarak ve hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak sekilde açiklanmaktadir. Bulus konusu birlesik kontrol birimi genel olarak; mekanik gövde, ön, arka, alt ve üst kapaklar(8), dis dünya ve birim içindeki elektronik kartlarin baglantisini saglayan anakart (1 ), anakarta (1) konnektör ile baglanarak en az iki adet silahin kontrol ve güç dagitimini saglayan elektronik kart -'l (2), atis kontrolünü saglayan islemci (3), video görüntüsüne semboloji ekleme ve hedef takip islemlerini gerçeklestiren elektronik kart-2 (4), motor kontrollerini saglayan motor sürücü (5), motor kontrolleri için DC/AC çevrimini gerçeklestiren motor sürücü güç karti (6), sis havani atesleme karti (7) ve isinmayi engellemek için finli yapida olan, sizdirmazligi saglayan dis gövde (8) içermesidir. Birlesik kontrol birimi üzerinde elektrik gücü verildiginde ve hata durumunda ayri ayri yanan iki adet LED bulunmaktadir. Bahsedilen dis gövde (8) metalik yapidadir. Güç dagitim islevinin yerine getiren elektronik kart-1 (2) ve motor kontrolleri için DC/AC çevrimini yapan motor sürücü güç karti (6) termal iletkenligi fazla olan bir malzeme ile birimin alt ve üst kapaklarina basmaktadir. Ayrica birimin alt yüzeyi, isi atiminin gerçeklesmesi için boyanmamistir. Böylece, isi atimi maksimum hale getirilerek birimin çalisirken isinma problemi yasamasinin önüne geçilmektedir. Dis dünya ve birim içindeki elektronik kartlarin baglantisini saglayan 8 adet askeri konnektör vardir. Konnektörlerin arayüzleri asagidaki gibidir. Konnektör-1: o Birimin elektrik gücünün saglandigi konnektördür. Konnektör-2: o Operatörün sistemi kumanda ettigi ve semboloji basilmis video görüntülerini izledigi sistem kumanda biriminin 18 - 32 VDC araligindaki güç beslemesine, 0 Ates ve taretin aktif hale gelmesini saglayan sinyal bilgilerini okuyan giris ayrik hatlarina, o Birimin dis dünya haberlesmesini saglayan çikis ayrik hattina, o 1000 Kbps hizinda CANBUS haberlesme arayüzüne, - Semboloji basilmis analog videolarin dis dünyaya aktarildigi arayüzlerine sahip bir konnektördür. Konnektör-3: 0 18-32 VDC araliginda güç beslemesine, o 2 adet 10/100 Mbps hizinda ethernet arayüzlerine, o 1 adet RS422 arayüzüne sahip bir konnektördür. Konnektör-4: o 2 adet kurma mekanizmasi arayüzüne, 2 adet atesleme solenoidi beslemesine, - 1 adet RS422 arayüzüne, - 1000 Kbps hizinda CANBUS haberlesme arayüzüne, o Analog gerilim okuma arayüzüne, 0 Anahtar okuma hatlarina, o Sis havani atesleme ve kontrol hatlarina sahip bir konnekt'ordür. Konnektör-5: - Yatay ve dikey düzlemde hareketleri kontrol eden motorlarin faz beslemelerine, o Motorlarin fren hatlarina, o Motorlarin sisteme takili olup olmadigini anlamak için koyulan güvenlik hatlarina sahip bir konnektördür. Konnektör-6: 0 Motor konumlarini algilamaya yarayan 2 adet açi algilayici(resolver) arayüzüne, o Dikey ve yatay eksendeki motorlar için termist'ûr arayüzlerine sahip bir konnektördür. Konnektör-7: Termal ve gündüz kamera görüntülerini alan dis birimin (Elektrooptik) güç beslemesine, Jiroskop güç beslemesine, Analog video girislerine 2 adet RS422 haberlesme arayüzüne, Açi kodlayici (enkoder) sinyallerini okuyabilmek Için 3 adet seri haberlesme arayüzüne, Birimin dis dünya ile haberlesmesini saglayan ayrik giris/çikis hatlarina, Sensörün takili olup olmadigini algilayan güvenlik hattindan olusan bir konnektördür. Konnektör-8: 1000 Kpbs hizinda 2 adet CANBUS arayüzüne, 2 adet RS422 arayüzüne, 2 adet R8232 arayüzüne, Kart yazilimlarinin birim seviyesinde yüklenebilmesi için arayüzlerine, 101100 Mbps hizinda ethernet arayüzü, Birimin çalisma süresinin okunabildigi 1 adet IZC haberlesme arayüzüne, Birimin islevinin yerine getirebilmesi için kritik noktalara ait test çikislarina sahip bir konnekt'ordür. Birim içerisinde bulunan atis kontrolden sorumlu islemci (3), güç dagitim ve silah fonksiyonlarindan sorumlu kart (1), motor sürücü kontrol karti (5), sis havani atesleme karti (7) ile CANBUS haberlesme arayüzleri vardir. Islemci karti (1) ile semboloji ve hedef takip islevinden sorumlu elektronik kart-2 (4) arasinda ethernet baglantisi vardir. Ayrica motor sürücü kontrol karti (5) ile semboloji ve hedef takip islevinden sorumlu elektronik kart-2 (4) arasinda RS422 haberlesme baglantisi vardir. Bulus konusu birim, MIL-STD-B'IOH, MIL-STD-46'IG, MIL-STD-1275E ve MIL-STD- 1472G askeri standartlari ve sizdirmazligi saglamaktadir. TR TR TR TR TR TRDESCRIPTION OF INTEGRATED CONTROL UNIT Technical Field The invention relates to an integrated control unit that enables the integration of subunits of remotely controlled weapon systems into a single unit. Specifically, the invention concerns an integrated control unit that enables the implementation of power distribution, weapon control, smoke grenade firing, engine control, image processing, and fire control functions in remotely controlled weapon systems. State of the Art In remotely controlled weapon systems, weapon and power distribution functions, fire control and image processing functions, and engine controls are performed by multiple electronic units. Current technology does not allow for the simultaneous control of two weapons and the firing and control functions of smoke grenades. Power, communication, and data transfer between these units are carried out via cables. Due to the presence of multiple electronic units, current technology makes it difficult or impossible to integrate weapon systems into platforms with limited space, such as unmanned vehicles. Additional cables are required for power transfer, communication, and data between units. The cost of using extra units and cables increases the difficulty and complexity of integration. The application mentions a computer module for electrically connecting the motherboard to add-on cards. This computer module includes a frame that can be rotated or adjusted to accommodate connection to motherboard slots in various locations. The application also mentions an enclosure where modules, circuit boards, and other components can be mounted. In current applications, weapon and power distribution functions, fire control and image processing functions, and motor controls cannot be implemented in a single unit. Furthermore, a unit capable of controlling two weapons simultaneously, including smoke grenade firing and control functions, is not included. In conclusion, due to the aforementioned drawbacks and the inadequacy of existing solutions in this area, it was deemed necessary to develop a new technical system. Purpose of the Invention: The invention is inspired by existing situations and aims to solve the aforementioned drawbacks. The main objective of the invention is to provide a unified control unit that can control two weapons simultaneously, combining the sub-units of remotely controlled weapon systems into a single unit, and possessing smoke grenade firing and control functions not present in previous systems. With the unified control unit: - The volume occupied by electronic units has been reduced. - System cabling between units is not required. Thus, the difficulty and complexity of integration have been reduced. - The weight of the weapon system has been reduced because the number of electronic units has decreased and system cabling between units is not needed. - The system can be more easily integrated into smaller platforms such as unmanned vehicles. 0. The invention reduces the number of electronic boards in existing technology by designing a serial linear mode protection circuit instead of a separate protection board. By reducing the distance between the servo control and processor boards to the board level, communication speed between two electronic boards is doubled compared to existing technology. It is expandable by adding power, communication, and separate line structures to control non-lethal weapon systems and/or independent electro-optical systems. Images can be captured and processed from the camera in both digital and analog formats and transmitted to the outside world in two different ways: digital and analog. The presence of motors and sensors attached to the unit can be detected. Software for the boards inside the unit can be loaded without opening the unit. The structural and characteristic features and all the advantages of the invention will be more clearly understood thanks to the figures given below and the detailed explanation written with references to these figures. Therefore, the evaluation should also be made taking these figures and detailed explanation into consideration. Explanation of Figures Figure 1 is the rear view of the integrated control unit that is the subject of the invention. Figure 2 is the functional representation of the integrated control unit. Explanation of Part References Motherboard Electronic board-1 Processor Electronic board-2 Motor driver control board Motor driver power board Fog spray ignition board Outer housing KN 1-8: Connector Detailed Description of the Invention In this detailed description, the preferred configurations of the invention are explained only for the purpose of better understanding the subject and without creating any limiting effect. The integrated control unit that is the subject of the invention generally consists of; The combined control unit consists of a mechanical body, front, rear, bottom and top covers (8), a motherboard (1) which provides the connection of the electronic boards inside the unit to the outside world, an electronic board (2) which connects to the motherboard (1) and provides control and power distribution to at least two weapons, a processor (3) which provides firing control, an electronic board-2 (4) which performs symbology addition to the video image and target tracking operations, a motor driver (5) which provides motor controls, a motor driver power board (6) which performs the DC/AC conversion for motor controls, a smoke grenade firing board (7) and an outer body (8) with a fin structure to prevent overheating and ensure sealing. The combined control unit has two LEDs that light up separately when electrical power is supplied and in case of an error. The aforementioned outer body (8) is metallic in structure. The electronic board-1 (2), which performs the power distribution function, and the motor driver power board (6), which performs the DC/AC conversion for motor controls, are printed on the bottom and top covers of the unit with a material that has high thermal conductivity. In addition, the bottom surface of the unit is not painted to allow heat dissipation. Thus, heat dissipation is maximized, preventing the unit from experiencing overheating problems while operating. There are 8 military connectors that provide the connection between the outside world and the electronic boards inside the unit. The interfaces of the connectors are as follows: Connector-1: This is the connector that provides the electrical power to the unit. Connector-2: This connector provides power to the system control unit (used by the operator to control the system and view printed symbology video images) in the 18-32 VDC range, separate input lines for reading signal information that activates the fire and turret, a separate output line for the unit's external communication, a 1000 Kbps CANBUS communication interface, and interfaces for transmitting printed symbology analog videos to the outside world. Connector-3: This connector provides power to the system control unit (used by the operator to control the system) in the 18-32 VDC range, two 10/100 Mbps Ethernet interfaces, and one RS422 interface. Connector-4: This connector has 2 arming mechanism interfaces, 2 ignition solenoid power supplies, 1 RS422 interface, a 1000 Kbps CANBUS communication interface, an analog voltage reading interface, switch reading lines, and fog air ignition and control lines. Connector-5: This connector has phase supplies for motors controlling horizontal and vertical movement, brake lines for the motors, and safety lines to determine if the motors are connected to the system. Connector-6: This connector has 2 angle sensor (resolver) interfaces for detecting motor positions, and thermistor interfaces for motors on the vertical and horizontal axes. Connector-7: This connector provides power to the external unit (electro-optical) that receives thermal and daytime camera images, power to the gyroscope, analog video inputs, two RS422 communication interfaces, three serial communication interfaces for reading angle encoder signals, separate input/output lines for the unit to communicate with the outside world, and a safety line that detects whether the sensor is connected. Connector-8: It is a connector with 2 CANBUS interfaces at 1000 kbps speed, 2 RS422 interfaces, 2 R8232 interfaces, interfaces for loading card software at the unit level, an Ethernet interface at 101100 Mbps speed, 1 IZC communication interface for reading the unit's operating time, and test outputs for critical points to ensure the unit's functionality. The unit has CANBUS communication interfaces with the processor (3) responsible for fire control, the card (1) responsible for power distribution and weapon functions, the motor driver control card (5), and the smoke grenade firing card (7). There is an Ethernet connection between the processor card (1) and the electronic card-2 (4) responsible for symbology and target tracking functions. In addition, there is an RS422 communication connection between the motor driver control board (5) and the electronic board-2 (4) responsible for symbology and target tracking function. The unit in question complies with the military standards MIL-STD-B'IOH, MIL-STD-46'IG, MIL-STD-1275E and MIL-STD-1472G and provides leak-proofness.

Claims

REQUESTS

1. It is a combined control unit that provides the collection of sub-units of remote controlled weapon systems in a single unit, adding smoke mortar firing and control feature to the system, controlling two weapons at once, reducing the complexity of existing techniques and easing integration. Its features are; - motherboard that provides the connection of the electronic cards inside the unit and the outside world o electronic card-1 (2) that provides the control and power distribution of at least two weapons by connecting to the motherboard (1) with a connector, o processor (3) that provides fire control, o electronic card-2 (4) that performs the operations of adding symbology to the video image and target tracking, o motor driver control card (5) that provides the motor controls, o motor driver power card that performs the DC/AC conversion for motor controls o smoke mortar firing card (7), o outer body (8) that has a finned structure that provides sealing to prevent heating.

2. A combined control unit according to claim 1, characterized in that the outer body (8) is metallic in structure.