1) El documento describe un sistema electrónico de control y reconocimiento de objetivos para misiles. 2) Incluye una clasificación básica de misiles, las partes principales de un misil como el sistema de guiado y control, y un análisis detallado del sistema propuesto en bloques funcionales. 3) El sistema propuesto utilizaría dispositivos electrónicos como DSP, amplificadores, reguladores de voltaje y controladores PWM diseñados para aplicaciones militares.

1. Sistema electrónico de Control de un
misil y Reconocimiento de objetivos
Vicente Vázquez Moreno
Juan Manuel Rodríguez Escriche

2. Índice
 Introducción
 Clasificación Básica.
 Partes de un mísil.
 Sistemas de guiado y control.
 Sistema de Control y Reconocimiento
 Análisis Global del Sistema.
 Análisis por Bloques del Sistema.
 Implementación Práctica del Sistema
 Prestaciones de los dispositivos
 Conclusión

3. Clasificación Básica (I)
 Programables
Rumbo fijo e invariable.
 Pasivos
Del tipo Fire & Forget.
 Semi-activos
Necesitan alguna fuente emisora de radiación que “ilumine” al objetivo.

4. Clasificación Básica (II)
 Activos
Incorporan la fuente de radiación que ilumina al objetivo.
 Teledirigidos
La plataforma de lanzamiento va guiando el misil hasta el objetivo.

5. Partes de un mísil (I)

6. Partes de un mísil (II)
 Sistema de guiado
En nuestro caso el sistema de guiado consta de dos
partes.
1º Se programa la posible ubicación del objetivo
2º Se guía el mísil mediante la cabeza buscadora

7. Partes de un mísil (III)
 Sistema de control
Interpreta y ejecuta ordenes Sistema de Guiado.
Controla:
1- Alas
2- Aletas de Cola
3- Motores

8. Sistema de Control y Reconocimiento (I)

9. Análisis Global de Sistema (I)
1) Programación de ruta del misil.
2) Activación Control de Vuelo y Sistema de Guiado
Inercial con GPS.
3) Guiado del misil hasta las coordenadas aprox. del
objetivo.
4) Activación de la Cabeza buscadora.
5) Reconocimiento del objetivo y destrucción.

10. Análisis por Bloques del Sistema (I)
 Seeker ( Cabeza Buscadora )
 Focal-plane array (FPA) es un sensor de imagen
consistente en una agrupación de sensores ópticos en
el plano focal de una lente.

11. Análisis por Bloques del Sistema (II)
 Front-end Down Conversion
- Responsable de recolectar los datos de entrada de la cámara.
 Amplificador
 ADC
 Data Correction Processor
- Respuesta eléctrica de los píxeles FPA’s, tiende a no ser uniforme.

12. Analisis por Bloques del Sistema (III)
 SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory )
- Permite segmentación (aceptar nueva instrucción antes de procesar la anterior).
 FIFO ( First In First Out)
 VRAM (Video Random Access Memory)
- Utiliza controlador gráfico para manejar imágenes visuales.
- Accesible de forma simultanea .

13. Análisis por Bloques del Sistema (IV)
 Image Processing
 Image Processor
- Aplica un conjunto de técnicas a las imágenes con el objetivo de mejorar la
calidad o facilitar la búsqueda de información.
 Support Logic
 Flash/Eprom
- Permite que múltiples posiciones de memoria sean escritas o borradas en
una misma operación.

14. Análisis por Bloques del Sistema (V)
 Data Communications
 RS-485
- Sistema en bus de transmisión multipunto diferencial.
- Transmitir a altas velocidades sobre largas distancias y canal ruidoso.
- Transmisión mediante par entrelazado.
- Longitud máxima de 1.200 metros operando entre 300 y 19200 bps y la
comunicación semi-duplex ( tx en ambas direcciones pero momentos diferentes).

15. Análisis por Bloques del Sistema (VI)
 LVDS (señal diferencial de bajo voltaje)
- La señal es transmitida por duplicado por el emisor pero con diferente
voltaje, una con signo positivo, la otra es transmitida con signo negativo.
- Transmisión de señales a alta velocidad sobre par trenzado.
 SerDes (Serializer - Deserializer)
- Integrado convierte de serie a paralelo y viceversa.
- Permite establecer comunicación entre un dispositivo serie y otro paralelo.

16. Análisis por Bloques del Sistema (VII)
 1394
- Interfaz de bus serie estándar para comunicaciones de alta velocidad.
- Sincroniza datos en tiempo real de transferencia.

17. Análisis por Bloques del Sistema (VIII)
 Navegation / Guidance ( Sistema de navegación y guiado)
 Boot Load EPROM-FLASH
- Contiene archivos de arranque del sistema.
 Host System Processor
- Analiza las informaciones que llegan de los procesadores del sistema, a la vez
que proporciona información a éstos.
 Support Logic

18. Análisis por Bloques del Sistema (IX)
 Inertial Measurements GPS Processor (IMU)
- Controla los cambios de posición y rumbo, proporcionando un sistema de
referencia fijo
- Mantiene estable y sin desviaciones al misil
- GPS calcula correcciones de coordenadas para llegar al destino, y
proporciona posición exacta del misil
- Controla “movimiento longitudinal”, “movimiento de cabeceo” y “guiñada”.

19. Análisis por Bloques del Sistema (X)
 Movimiento longitudinal
- Eje imaginario que se extiende de punta a punta de las alas del avión.
 Movimiento de Cabeceo (transversal)
- Eje imaginario que se extiende desde el morro a la cola del avión.
 Guiñada
- Eje imaginario que, pasando por el centro de gravedad del avión,
es perpendicular a los ejes transversal y longitudinal.

20. Análisis por Bloques del Sistema (XI)
 Flight control ( Control de Vuelo)
 RAM/DAC
- Convierte la información digital en información analógica interpretable por los motores.
 Display Processor
- Contiene los mecanismos operativos necesarios para controlar las aletas y los controles del
motor
 Amplificador

21. Análisis por Bloques del Sistema (XII)
 JTAG (Joint Test Action Group)
 Utilizado para la prueba de sub-módulos de circuitos integrados.
 Mecanismo para depuración de aplicaciones empotradas, provee una puerta trasera
hacia dentro del sistema.
 Permite al programador corregir sus errores de código y lógica de sus sistemas.
 Con un solo "puerto JTAG" puedo acceder a todos los chips en un circuito
impreso.

22. Análisis por Bloques del Sistema (XIII)
 Power Management (Gestor de energía)
- Suministra una correcta alimentación a todos los dispositivos.
- Incorpora elementos de protección por si se produce algún fallo en la
alimentación.

23. Análisis por Bloques del Sistema (XIV)
Consta de…
 Shunt Voltage Reference
- Sirve para conseguir un voltaje determinado con independencia de la
temperatura.
 Single channel LDO
- Es un regulador de voltaje.
 Controlador PWM.
- Modifica el ciclo de trabajo.
- Se utiliza en fuentes conmutadas.

24. Elección de Dispositivos (I)
 DSP
 Las caracteríscas que mas nos interesan.
 La RAM.
 La frecuencia que va directamente relacionada con las MIPS (Millones de
instrucciones por segundo) .
 El precio.
 Utilizaremos DSP’s para ámbito militar (-55 a 125 ºC)

25. Elección de Dispositivos (II)
 Amplificadores
 TLE2024AM (uso militar)
 Bajo slew-rate SR= 0.5 V/us
 Alto valor de ganancia por BW GDBW(typ)=1.7MHz
 Su precio aproximado es de 20.71 $
 Gestión de Energía
 Shunt Voltage Reference
 TL1431-EP (uso militar)
 Tensión de salida ajustable entre 2.5 y 36 V.
 Su precio son 0.7 $

26. Elección de Dispositivos (III)
 Single Channel LDO
 Regulador TPS76801-EP
 Rango temperatura (-55 a 125 ºC)
 Vin 2.7V a 10 V
 Vout 1.2 V a 5.5V
 Precio: 3.40 $
 Controlador PWM
 UC1842A
 Max freq: 450 KHz
 Ciclo Trabajo max : 100%
 Precio: 5.04 $

27. Elección de Dispositivos (IV)
 ADC / DAC
 Las características que más nos interesan son:
 Resolución.
 Los canales.
 Tasa de muestras por segundo (Mega Samples per Seconds)
 Consumo de potencia
 El precio.
 ADC

28. Elección de Dispositivos (V)
 DAC
 Herramientas de Diseño del Fabricante
 Algunos DSP’s incluyen un kit de iniciación
 TMS320C5416 DSP starter
 Plataforma para acelerar el desarrollo de aplicaciones

29. Conclusión
 Visión General tipos de misiles y Clasificación
 Complejidad Sistema Comunicaciones Misil
 DSP dispositivos potentes
 Carencias en:
 Programación de DSP’s LAB. TDS (8º)
 Control motores y aletas
TDI (9º)
 Procesado de Imagen
 Gestión de Energia SISTEMAS DE ALIMENTACION (9º)

30. Y por Último….