Details

Einführung  
Der TB TACAN-Einheit-Teststand ist eine vollständig integrierte, schlüsselfertige Factory-Acceptance-Testing-(FAT)-Lösung, entwickelt von Neometrix Engineering für das TACAN 2010 „I-Level“-Navigationssystem von Moog Fernau. Durch den Ersatz manueller, fehleranfälliger Verfahren durch automatisierte, wiederholbare Arbeitsabläufe validiert das System alle 25 Funktionsmodule – sowohl intelligente, mikrocontrollerbasierte Einheiten als auch passive HF-Komponenten – gemäß den strengen Leistungsanforderungen nach MIL-STD- und IEC-Normen. Dies gewährleistet eine schnelle Inbetriebnahme vor Ort, minimiert kostspielige Nacharbeiten im Feld und bietet vollständige Rückverfolgbarkeit der Prüfdaten für Kunden aus der Verteidigungs- und Luftfahrtindustrie.  

Hauptmerkmale  
▹ Verteilte μC-Knoten in jedem Modul zur lokalen Datenerfassung (Spannung, Strom, HF-Leistung)  
▹ Hochgeschwindigkeits-CAN-Bus-Kommunikation mit 1 Mbit/s für deterministische, latenzarme Steuerung  
▹ Schnellanschluss-HF-/Strombündel (J1–J7) für werkzeuglose Vorrichtungswechsel und Hot-Swap-Funktionalität  
▹ Automatisierte, sequenzierte Testskripte mit integrierter Pass/Fail-Logik und bedingter Verzweigung  
▹ Hot-Swap-fähige Prüfvorrichtungsmodule für schnellen Wechsel zwischen Modultests  
▹ Remote-Firmware-Updates über sicheres Ethernet zur Minimierung von Stillstandszeiten  
▹ Integrierte EMI/EMV-Vorkonformitätsprüfungen zur frühzeitigen Erkennung elektromagnetischer Probleme  
▹ Durchsatzoptimierung durch parallele Testkanäle und Multi-Thread-Ausführung  

Anwendungen  
▹ Factory Acceptance Testing: Umfassende Validierung jedes TACAN-Moduls vor dem Versand.  
▹ Vorab-Lieferverifizierung: Früherkennung von Nichtkonformitäten zur Vermeidung von Installationsverzögerungen.  
▹ Bedienerschulung und Zertifizierung: Standardisierte Umgebung für die praktische Qualifizierung von Wartungs- und Servicepersonal.  
▹ Qualitätssicherung für Verteidigungsnavigation: Gewährleistet Peilgenauigkeit und Signalstabilität für Flugleitsysteme.  
▹ OEM-Produktionsverifikation: Serienzertifizierung zur Reduzierung von Rücklaufquoten und Garantiekosten.  
▹ Regressionstests: Erneute Überprüfung der Modulleistung nach Firmware- oder Softwareaktualisierungen.  
▹ EMI/EMV-Konformitätsprüfungen: Vorabprüfung zur Sicherstellung der elektromagnetischen Verträglichkeit.  
▹ Qualitätskontrolle bei Überholungen: Zertifizierung überarbeiteter oder reparierter Einheiten in Wartungszentren.  

Technische Spezifikation  
Dokumentenreferenz: T-PED-ATP-A2046-REV01  
▹ Systemmodell: TB_TACAN  
▹ Abgedeckte Module:  
   • 12 intelligente Module (Transponder, LP/HPA, Keyer, Monitor, Empfänger, Antennensteuerung)  
   • 13 passive Komponenten (Stromversorgungen, Modem, Lüfter, Koppler, Filter, Detektoren,  
▹ Splitter, Kombinierer, Schutzschalter, Backplanes, Statuspanel)  
▹ Datenschnittstellen: CAN 2.0B, USB 2.0, RS-232/485, Gigabit-Ethernet  
▹ HF-Pfad: Schnellanschluss-Leitungsbündel bis 18 GHz, mit ≤ 0,5 dB Einfügedämpfung  
▹ Stromversorgung: 208–240 VAC Eingang; geregelte Ausgangsspannungen ±5 V, ±12 V, +28 V  
▹ Gehäuse: 19″-Rack, 12 HE Höhe, 600 mm Tiefe; Zwangsbelüftung mit Filterung; EMV-Abschirmung  
▹ Umgebung: Betrieb 0–45 °C, 10–90 % r. F.; Lagerung −20 °C bis +70 °C  
▹ Konformität: DGAQA Aeronautical Quality Assurance; IEC 61010-1; ANSI CAT II elektrische Sicherheit  

Systemarchitektur  
Ein zentraler ATE-Controller (robuster Industrie-PC) steuert die Tests über:  
• **Knoten-Mikrocontroller:** ARM-basierte μCs, eingebettet in intelligente Module für Messungen auf niedriger Ebene und Zustandsüberwachung.  
• **CAN-Bus-Netzwerk:** Bidirektionale Kommunikation reduziert zentrale Verdrahtung und ermöglicht Echtzeitsteuerung.  
• **Schnellanschluss-Leitungsbündel (J1–J7):** Parallele HF-/DC-Verbindungen zu passiven Modulen, Hot-Swap-fähig ohne Neuverkabelung.  
• **HMI-Panel:** 21″-Touchscreen für Drag-and-Drop-Konfiguration der Prüfvorrichtungen, Sequenzbearbeitung und Live-Dashboards.  

Betriebsprinzip  
1. **Start und Selbsttest:** Der Controller überprüft die Firmware-Versionen der Knoten, führt integrierte Selbsttests der μCs durch und prüft die HF-Kontinuität.  
2. **Vorrichtungskonfiguration:** Der Bediener wählt das zu prüfende Modul aus; die Software aktiviert Relais und konfiguriert HF-/Strompfade.  
3. **Stimulusanwendung:** Präzise HF-Quellen sweeppen 962 ± 80 MHz bei −30 dBm bis +30 dBm; Gleichstromlasten und TTL-Steuerungen simulieren Betriebsbedingungen.  
4. **Datenerfassung:** μC-ADCs erfassen Amplitude, Phase und VSWR mit einer Zeitauflösung von 1 μs.  
5. **Pass/Fail-Analyse:** Messwerte werden mit Toleranzbändern verglichen (±0,5 dB Leistung, ±1 % VSWR); Abweichungen lösen Wiederholungstests oder Inspektionskennzeichnungen aus.  

Arbeitsablauf und Testverfahren  
1. **Einrichtungsüberprüfung:** Kalibrierungsstatus bestätigen; Durchgangsprüfung der Leitungsbündel durchführen.  
2. **Detektormodul-Test:** J1-/J2-Leitungen anschließen, 970 MHz bei −10 dBm anlegen, Gleichspannungs-Detektorausgang überprüfen (1,2–1,4 V).  
3. **Verstärkerkettentest:** LPA und anschließend HPA einschalten; Verstärkungsflachheit (±0,5 dB) und Oberwellenunterdrückung (≥60 dBc) messen.  
4. **Schnittstellen- und Keyer-Prüfung:** 270-Hz-Keying-Impulse simulieren; Zeitgenauigkeit (±5 μs) überprüfen.  
5. **End-to-End-Funktionstest:** Transponder-Abfrage und -Antwort im Loopback-Modus durchführen; dekodierte Peilungs- und Entfernungsdaten verifizieren.  
6. **Abschlussbericht:** Automatische Erstellung des FAT-Berichts mit Unterschriftsfeldern für Bediener und QA-Manager.  

Software-Schnittstelle  
• **Drag-and-Drop-Sequenzer:** Erstellung oder Bearbeitung von Testabläufen ohne Programmierung.  
• **Echtzeit-Dashboards:** Mehrkanaldiagramme von HF-Parametern und Fehlervektormaß (EVM).  
• **Kontextbezogene Hilfe:** Integrierte Referenzen zu MIL-STD-1760- und DO-160-Verfahren.  
• **Sichere Datenverwaltung:** Rollenbasierter Zugriff, SHA-256-Bericht-Hashing und optionale verschlüsselte Backups.  

Kalibrierung  
• **Automatisierte Routinen:** Nutzung des internen 10-MHz-OCXO und eines 0-dB-HF-Kopplers zur Rekalibrierung von ADCs, DACs und Temperatursensoren.  
• **Rückverfolgbarkeit:** Protokolle enthalten Datum, Techniker-ID und Seriennummern der Referenznormale.  
• **Zertifikatserstellung:** ISO-17025-konformes PDF-Zertifikat wird dem FAT-Paket beigefügt.  

Wartung  
• **Vorbeugender Wartungsplan:**  
- **Monatlich:** Überprüfung der Luftstromfilter, Zugtests der Leitungsbündel, Durchführung des Selbsttests.  
- **Vierteljährlich:** Software-Updates, Überprüfung des Relaiskontaktwiderstands (<50 mΩ), Kontrolle der Kalibrierungsdrift (<±0,1 %).  

• **ESD-Schutzmaßnahmen:**  
- Handgelenkband-Durchgangsprüfung, Ionisator-Audits und antistatische Bodenbeläge zum Schutz der μC-Module.  

• **Austauschbare Feldkomponenten:**  
- Steckbare Stromversorgungen, Lüfterbaugruppen und HF-Koppler ermöglichen einen Austausch in weniger als 30 Minuten.  

• **Ersatzteilkits:**  
- Optionale, vorkonfektionierte Leitungsbündel, Adapter und Schnellreferenzhandbücher für schnelle Vor-Ort-Reparaturen.  

Fazit  
Der TB TACAN-Einheit-Teststand vereint modulare Hardware, verteilte Intelligenz und fortschrittliche Automatisierung, um eine erstklassige FAT-Lösung für TACAN-„I-Level“-Systeme bereitzustellen. Durch umfassende Berichterstattung, industriekonforme Verfahren und ein skalierbares Design ermöglicht er OEMs und Betreibern im Verteidigungssektor, Navigationsausrüstung mit höchster Zuverlässigkeit zu zertifizieren – wodurch das Einsatzrisiko minimiert, die Einsatzbereitschaft beschleunigt und die langfristige Betriebssicherheit gewährleistet wird.