SISTEMA DE RASTREIO ÓPTICO 1
SISTEMA DE RASTREIO ÓPTICO VISÃO GERAL O Sistema de Rastreio Óptico, ou simplesmente SISROT, foi desenvolvido com o objetivo de rastrear foguetes nos primeiros instantes de lançamento. Os sistema produz imagens dos lançamentos e fornece, em tempo real, informações de posição angular (azimute, elevação e distância) do alvo para a central de dados de lançamento. O SISROT utiliza imagens captadas por câmeras CCD e infravermelho e também medições de distância obtidas por um telêmetro laser. DESCRIÇÃO O sistema é dividido em três componentes, interconectados por cabos: Pedestal: Responsável pela movimentação e apontamento dos sensores; Gabinete de Processamento: Concentra os sinais provenientes do pedestal e gera os comandos para os motores; Console de Operação: Utilizado pelo operador para monitoração e comando do sistema. Funções Geração de Relatórios O sistema gera relatórios com os dados de rastreio: Posição (EL, AZ, D), erro de apontamento (EL, AZ), qualidade da imagem das câmeras, modo de operação do sistema, comandos recebidos de designação (EL, AZ, D); Não grava as imagens; Armazena os dados continuamente por duas semanas; Exporta dados em arquivos CSV, compatíveis com o Microsoft Excel ; Permite gravação em pen drives. Fornecimento de Imagens para Gravação Visão Ampla (colorida); Visão dos Sensores de Rastreio; CCD; Infravermelho (IR); Imagens com dados de rastreio (overlay). Gravação dos dados de rastreio Posição (AZ, EL, D); Erros de Apontamento (AZ, EL); Qualidade de Imagem; Modo de Operação; Comandos recebidos de designação (AZ, EL, D); Capacidade de gravação contínua de pelo menos duas semanas; A gravação é automática assim que o sistema é ligado; As imagens não são gravadas. Comunicação a Central de Dados de Lançamento (Envio) Feita através de uma interface padrão Ethernet; Posição Azimute Pedestal; Posição Elevação Pedestal; Distância do Alvo; Erro de Apontamento Azimute Alvo; Erro de Apontamento Elevação Alvo; Modo de Operação; Qualidade da Imagem; Adaptável a outras interfaces com as mesmas informações. Comunicação a Central de Dados de Lançamento (Recebimento) Feita através de uma interface padrão Ethernet; Data e hora; Designação Azimute; Designação Elevação; 2
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1 0.246,9 m 11.61 8,9 m Designação Distância; Adaptável a outras interfaces com as mesmas informações. Apontamento Manual Limite Máximo Rastreio Alcance de Rastreio O apontamento dos sensores é dado pelo operador local, comandado por joystick, comando de velocidade e comando de posição. Distância Máxima Plataforma SISROT Distância Mínima Plataforma Rastreio Designado O apontamento do pedestal é dado pela informação proveniente de uma interface padrão Ethernet. Rastreio Automático O apontamento do pedestal é feito através das imagens provenientes das câmeras com a finalidade de seguir um alvo. Segurança do Pedestal Em caso de ultrapassagem do setor de segurança do pedestal o mesmo desliga o servo. O sistema fornece um conector para a instalação de um sensor de segurança próximo ao pedestal que quando acionado corta toda a alimentação do pedestal. Módulos Pedestal O pedestal é responsável pela movimentação e apontamento dos sensores. Possui uma câmera de rastreio CCD, uma câmera de rastreio IR, laser e uma câmera de gravação. Ele também possui circuitos para a transmissão dos sinais destes sensores para o gabinete. Todos os cabos externos são ligados ao pedestal por conectores localizados em sua parte inferior. Câmera de Rastreio de Luz Visível (Sensor CCD) Esta câmera detecta a luz visível usada para determinar as coordenadas de azimute e elevação do alvo, utilizadas para o seu rastreio. Câmera de Rastreio Infravermelho (Sensor IR) A câmera de rastreio de Infravermelho permite a detecção de alvos de 2,3 m 2,3 m em até 16 km, de acordo com os critérios da norma STANAG 4347. Câmera Panorâmica 6.000 m 12.000 m O objetivo do sensor de gravação é produzir imagens de uma área maior em torno do alvo, servindo como uma referência visual da posição do mesmo e do apontamento do pedestal; O sensor de gravação CCD é composto por uma câmera CCD colorida e um conjunto de lentes; A imagem deste sensor não é utilizada pelo processador de rastreio. Telêmetro Laser O telêmetro laser mede a distância entre o pedestal e o alvo para o qual os sensores estão apontados, até uma distância de 20 km. Gabinete Este módulo acomoda os processadores de rastreio, os servo-controladores e fornece a alimentação para todos seus componentes e do pedestal. O gabinete é instalado em ambiente climatizado. Console de Operação O console de operação é responsável pela operação do sistema e a monitoração de seu status. Os cabos no console deverão entrar pela parte inferior. 4
O console é ser instalado em ambiente climatizado. Componentes: Monitor Superior, Monitor Inferior, Painel de Interfaces, Painel Teclado/ Joystick, Sistema de Ventilação, Gaveta de Alimentação, Conversores de Mídia, Computador do Console, Placa de Conectores. Preparação: Tela de Configuração OPERAÇÃO DO SISTEMA Modos de Operação A operação do sistema é realizada no Console de Operação através de uma interface que provê diversos modos. As telas ao lado e nas páginas seguintes ilustram os principais modos do SISROT. Preparação: Tela de Relatório de Dados de Rastreio Preparação No modo de preparação o Servo Controlador permanece não alimentado e freado. Este modo é utilizado para a configuração do sistema e para o gerenciamento dos dados gravados de rastreio. O modo de preparação permite também a geração de relatórios de Dados de Rastreio, Alertas e Falhas e Operação. Preparação: Tela de Relatório de Alertas e Falhas Espera No modo de espera o sistema permanece com o servo controlador alimentado, pronto para ser movimentado. Neste modo não são permitidos o acesso às funções de relatório nem as configurações do sistema. Manual Quando em modo manual o apontamento do pedestal é feito por comandos advindos diretamente do operador local. O modo manual é subdivido em dois: Joystick e Posição. No modo Manual Joystick o apontamento do pedestal é dado pelo movimento do manete do joystick. No modo Manual Posição o apontamento do pedestal é feito através da entrada de um objetivo de apontamento (Azimute e Elevação) pelo operador. Preparação: Tela de Relatório de Operação 5
Designado de Espera Neste modo o apontamento do pedestal é realizado através dos dados de designação provenientes do cabeça radar. O sistema mantém os sensores apontados para a coordenada esférica indicada por este equipamento. Este modo só funciona caso haja sinal proveniente da interface padrão Ethernet. Aquisição No modo de aquisição o sistema fica com o servo mecanismo parado esperando a detecção de um alvo em uma determinada região da tela. Quando o alvo é detectado o sistema automaticamente passa para o modo de rastreio automático. Manual Rastreio Automático Neste modo o apontamento do pedestal é feito através da imagem das câmeras de rastreio CCD e IR. O sistema deve manter os sensores apontados para o alvo. Em caso de perda de sinal de rastreio por um curto intervalo de tempo, o sistema deve manter o movimento do pedestal. Designado Monitoração A monitoração do sistema é feita pelos dispositivos: Monitor Inferior (tela sensível ao toque) utilizado para exibição das informações de operação do conjunto; Monitor Superior utilizado para exibir as imagens das câmeras em tempo real. Painéis de Alimentação (Gabinete e Console), os quais indicam o estado de operação e alimentação. de Aquisição O comando do sistema será feito pelos dispositivos: Touch- Screen, Teclado Rápido, Teclado, Joystick e Painéis de Alimentação. 6
de Rastreio Automático Detalhe do Painel de Monitoração Local do Servomecanismo 7
CONDIÇÕES OPERACIONAIS Pedestal Temperatura: 10-45 C Umidade: 0-90% (com condensação) Precipitação: 30 mm/h Gabinete de Processamento Temperatura: 10-30 C Umidade relativa: sem condensação Console de Operação Temperatura: 10-30 C Umidade relativa: sem condensação ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS Pedestal Erro de apontamento: 0,02 * Setor de movimentação: AZ: 690 + 30 EL: 110 + 30 Opção de movimentação ilimitada em azimute. * Com alvos se movendo até 10 /s com aceleração até 10 /s². Câmera de Rastreio de Luz Visível (Sensor CCD) Distância Focal: 23-506 mm (44x) Abertura (zoom máximo): 0,55 0,41 Resolução: 720 576 pixels Sensor de Rastreio Infravermelho (IR) Abertura: 1,7 1,4 NETD (Noise Equivalent Temperature Distance): 25 mk Resolução: 640 512 pixels Banda Espectral: 3,7-4,9 m Câmera Panorâmica Abertura (zoom mínimo): 43 36 (H) 33 24 (V) Abertura (zoom máximo): 3 49 (H) 2 52 (V) Distância focal: 6-72 mm (12x) Resolução: 768 (H) 494 (V) Telêmetro Laser Resolução: 2,5 m Precisão: 5 m Potência: 80 mj (mín.) por pulso Repetição: < 10 Hz Comprimento de onda: 1064 nm Distância de medição: 300 m - 20 km Alcance de Rastreio Típico Limite máximo de rastreio: 12.000 m Distância da plataforma: 3.000 m - 6.000 m Omnisys é uma empresa privada com enorme capacidade de fornecer soluções de alta tecnologia, desenvolvimento, fabricação e instalação de equipamentos para aplicações nos segmentos: Civil - Controle de tráfego aéreo, meteorologia e telecomunicações Espacial - Satélites (equipamentos on-board), radar de rastreio e estações de telemetria Militar - Defesa aérea, guerra eletrônica e aviônicos Omnisys Engenharia Ltda. Rua Professor Rubião Meira, 50 - São Bernardo do Campo, SP - CEP 09890-430 Tel: +55 (11) 3303-1200 Fax: +55 (11) 3303-1239 Avenida Nilo Peçanha, 50 conjunto 2609 - Rio de Janeiro, RJ - CEP 20020-100 Tel./Fax: +55 (21) 2292-4799 www.omnisys.com.br omnisys@omnisys.com.br 8 Especificações sujeitas a alterações sem aviso prévio. Proibida a reprodução deste material sem prévia autorização da Omnisys Engenharia Ltda. Impresso em junho/2010.