jas 39 gripen — ett datoriserat under · jas 39 gripen — ett datoriserat under jakt-, attack-...

5
NÄTVERK&KOMMUNIKATION 04/2000 47 www.idg.se/natkom/ VI BEVAKAR: SYSADMIN, NÄTOS, KLIENT-SERVER, RAS REDAKTÖR FREDRIK BERNSEL, [email protected] KOMMUNIKATION Av Jörgen Städje P iloten drar på efter- brännkammaren och en blå låga slår ut med ett vrålande som hörs flera kilometer. ”Klart, starta” lyder ordern från tornet och när han släpper bromsarna tar planet ett skutt framåt. Han drar spaken åt sig, bara G-dräkten hindrar magen från att hamna nere mellan knäna. Med en tryckvåg som nästan sli- ter taket av en liten stuga bryter han ljudvallen på väg mot fienden. ”Han har inte radarn på. Då ser han mig inte. Men jag ser honom!” På den taktiska indikatorn kry- per fiendeplanet allt närmare grän- sen för robotens räckvidd och snart når det fram. Nu! ”Skjut” uppma- nar Gripen lugnt och pilotens pek- finger gör en dödlig rörelse mot av- tryckaren. Planet knycker till lite när AMRAAM-roboten släpper vingen och försvinner bortåt som ett vitt streck. Han följer den på bildskärmen. ”Den, du” tänker han när han ser ett eldklot flamma upp vid horison- ten, som tecken på att roboten gjort sitt jobb. Han lägger planet i en brant sväng, för att själv undvika explosionen och flyger sedan lugnt samma väg tillbaka. Linköping ett flygeldorado Ett av de främsta resultaten av svensk ingenjörskonst, jakt-, at- tack- och spaningsplanet Gripen, är inte bara ett högkapabelt strids- flygplan med flygegenskaper som går utanpå det mesta. Även elektro- niken, datorerna och kommunika- tionsmöjligheterna är något av det mest intressanta man över huvud taget kan få se. Det är Saab Aerospa- ce i Linköping som är ansvarigt för att ha fört Sverige fram till flygtek- nikens yttersta framkant. Gripen är ett så kallat flerrolls- plan (jakt-attack-spaning) av fjärde generationen med mycket hög da- toriseringsgrad. Totalt innehåller planet cirka 40 datorer, som är sammanbundna med fem bussar med redundans. Såväl navigeringen som alla flygsys- tem är datoriserade. Radarbilder och alla annan information be- handlas och silas elektroniskt innan piloten får se dem, för han har helt enkelt inte tid att behandla infor- mationen själv. Planet kan snabbt anpassas för en ny hotbild genom att mjukvaran uppdateras. Instabilt i luften Även Gripens flygförmåga är helt beroende av datorernas hjälp. Pla- nets smått fantastiska manövrering är baserad på att planet är instabilt i luften. Om inte datorerna kompen- serade skulle planet stalla direkt, det vill säga flyga över sin förmåga, och falla som en tegelsten. Ytterligare en förutsättning för JAS Gripens styrka är nätverket. I själva verket är det enskilda flygpla- net bara en liten del i flera betydligt större datornätverk. Ett resultat av detta är till exem- pel att alla Gripenplan kan dela ra- darbilder med varandra, eller få in- formation från ett radarnätverk på marken. Kommunikationen sker vi en så kallad jaktlänk som är krypte- rad och helautomatisk. Jaktlänken är unik i världen. Möjligheten för flera plan att de- la radarbild är en mycket stor fördel i strid. Eftersom ett plan med påsla- gen radar lyser som en strålkastare på radarhimlen är det bra att kunna skicka upp flera plan, varav bara ett letar efter målet. Just det planet kan bli beskjutet av fienden, men det är med säkerhet inte det enda plan som kommer att skjuta tillbaka. I och med att alla plan kan dela radarbild och annan information kan piloterna nämligen dela på eld- givningen mot olika mål. Bättre än Hollywood I moderna amerikanska stridsflyg- plan tvingas piloterna samtala via radio för att dela på mål, och för att inte beskjuta samma mål. Det må se fint ut på Hollywoodfilm, men det är ineffektivt i strid. I Gripen är det mera av datorspel. Målfördelning- JAS 39 Gripen – ett datoriserat under Jakt-, attack- och spaningsplanet Gripen är inte bara ett högkapabelt stridsflygplan. Elektroniken, datorerna och kommunikationsmöjligheterna tillhör något av det mest intressanta man kan tänka sig. q KLINISK MONTERINGSHALL. Gripen masspro- duceras i en monteringshall som är så ren att den kan användas till balsal. MONTERING. Här är det hantverk på hög ni- vå som gäller. Inga van- liga bilmontörer alltså. EMI-SKYDD. Så här ska det se ut när man skyddar kablage mot elektro- magnetisk störning. HÄR KOMMER INGEN IN – som inte säger sin kärastes namn. Jag sa- de ”Gripen” och fick komma in och se svensk högteknologi när den är som bäst! DATASTAV. Data till och från Gripen transporteras i en datastav. Det är en alu- miniumask full med halvle- darminne som pluggas di- rekt in på nätverket i planet. Staven kan laddas med färd- plan eller ny mjukvara.

Upload: others

Post on 11-Nov-2020

10 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: JAS 39 Gripen — ett datoriserat under · JAS 39 Gripen — ett datoriserat under Jakt-, attack- och spaningsplanet Gripen är inte bara ett högkapabelt stridsflygplan. Elektroniken,

N Ä T V E R K & K O M M U N I K A T I O N 0 4 / 2 0 0 0 47w w w . i d g . s e / n a t k o m /

VI BEVAKAR: SYSADMIN, NÄTOS, KLIENT-SERVER, RAS

REDAKTÖR FREDRIK BERNSEL, [email protected]

KOMMUNIKATION

Av Jörgen Städje

Piloten drar på efter-brännkammaren ochen blå låga slår ut medett vrålande som hörs

flera kilometer. ”Klart, starta” lyderordern från tornet och när hansläpper bromsarna tar planet ettskutt framåt. Han drar spaken åtsig, bara G-dräkten hindrar magenfrån att hamna nere mellan knäna.

Med en tryckvåg som nästan sli-ter taket av en liten stuga bryter hanljudvallen på väg mot fienden.”Han har inte radarn på. Då ser hanmig inte. Men jag ser honom!”

På den taktiska indikatorn kry-per fiendeplanet allt närmare grän-sen för robotens räckvidd och snartnår det fram. Nu! ”Skjut” uppma-

nar Gripen lugnt och pilotens pek-finger gör en dödlig rörelse mot av-tryckaren. Planet knycker till litenär AMRAAM-roboten släppervingen och försvinner bortåt somett vitt streck. Han följer den påbildskärmen.

”Den, du” tänker han när han serett eldklot flamma upp vid horison-ten, som tecken på att roboten gjortsitt jobb. Han lägger planet i enbrant sväng, för att själv undvikaexplosionen och flyger sedan lugntsamma väg tillbaka.

Linköping ett flygeldorado

Ett av de främsta resultaten avsvensk ingenjörskonst, jakt-, at-tack- och spaningsplanet Gripen,är inte bara ett högkapabelt strids-

flygplan med flygegenskaper somgår utanpå det mesta. Även elektro-niken, datorerna och kommunika-tionsmöjligheterna är något av detmest intressanta man över huvudtaget kan få se. Det är Saab Aerospa-ce i Linköping som är ansvarigt föratt ha fört Sverige fram till flygtek-nikens yttersta framkant.

Gripen är ett så kallat flerrolls-plan (jakt-attack-spaning) av fjärdegenerationen med mycket hög da-toriseringsgrad.

Totalt innehåller planet cirka 40datorer, som är sammanbundnamed fem bussar med redundans.Såväl navigeringen som alla flygsys-tem är datoriserade. Radarbilderoch alla annan information be-handlas och silas elektroniskt innan

piloten får se dem, för han har heltenkelt inte tid att behandla infor-mationen själv. Planet kan snabbtanpassas för en ny hotbild genomatt mjukvaran uppdateras.

Instabilt i luften

Även Gripens flygförmåga är heltberoende av datorernas hjälp. Pla-nets smått fantastiska manövreringär baserad på att planet är instabilt iluften. Om inte datorerna kompen-serade skulle planet stalla direkt,det vill säga flyga över sin förmåga,och falla som en tegelsten.

Ytterligare en förutsättning förJAS Gripens styrka är nätverket. Isjälva verket är det enskilda flygpla-net bara en liten del i flera betydligtstörre datornätverk.

Ett resultat av detta är till exem-pel att alla Gripenplan kan dela ra-darbilder med varandra, eller få in-formation från ett radarnätverk påmarken. Kommunikationen sker vien så kallad jaktlänk som är krypte-rad och helautomatisk. Jaktlänkenär unik i världen.

Möjligheten för flera plan att de-la radarbild är en mycket stor fördeli strid. Eftersom ett plan med påsla-gen radar lyser som en strålkastarepå radarhimlen är det bra att kunnaskicka upp flera plan, varav bara ettletar efter målet. Just det planet kanbli beskjutet av fienden, men det ärmed säkerhet inte det enda plansom kommer att skjuta tillbaka.

I och med att alla plan kan delaradarbild och annan informationkan piloterna nämligen dela på eld-givningen mot olika mål.

Bättre än Hollywood

I moderna amerikanska stridsflyg-plan tvingas piloterna samtala viaradio för att dela på mål, och för attinte beskjuta samma mål. Det må sefint ut på Hollywoodfilm, men detär ineffektivt i strid. I Gripen är detmera av datorspel. Målfördelning-

JAS 39 Gripen – ettdatoriserat underJakt-, attack- och spaningsplanet Gripen är inte bara etthögkapabelt stridsflygplan. Elektroniken, datorerna ochkommunikationsmöjligheterna tillhör något av det mest intressanta man kan tänka sig.

q

KLINISK MONTERINGSHALL. Gripen masspro-duceras i en monteringshall som är så ren attden kan användas till balsal.

MONTERING. Här ärdet hantverk på hög ni-vå som gäller. Inga van-liga bilmontörer alltså.

EMI-SKYDD. Så här ska det se ut närman skyddar kablage mot elektro-magnetisk störning.

HÄR KOMMER INGENIN – som inte säger sinkärastes namn. Jag sa-de ”Gripen” och fickkomma in och sesvensk högteknologinär den är som bäst!

DATASTAV. Data till ochfrån Gripen transporteras ien datastav. Det är en alu-miniumask full med halvle-darminne som pluggas di-rekt in på nätverket i planet.Staven kan laddas med färd-plan eller ny mjukvara.

Page 2: JAS 39 Gripen — ett datoriserat under · JAS 39 Gripen — ett datoriserat under Jakt-, attack- och spaningsplanet Gripen är inte bara ett högkapabelt stridsflygplan. Elektroniken,

w w w . i d g . s e / n a t k o m /N Ä T V E R K & K O M M U N I K A T I O N 0 4 / 2 0 0 048

q en sker genom att piloten pekar ochklickar på de mål han vill förstöra.Informationen visas omedelbart påde andras planens bildskärmar.

Det innebär till exempel att enpilot kan be en annan pilot att fyraav mot ett mål han har sett om hanhar slut på sina egna vapen. I ochmed att alla delar informationen ärdet inte konstigare än att en system-ansvarig kan fjärrstyra en arbetssta-tion på ett kontorsnätverk och ar-beta interaktivt med användaren.Det hela kan liknas vid en en vanligvideokonferens.

Marknätet ger besked

Även ett plan som står på markenkan vara med och se hur striden för-löper. När det sedan kommer upp iluften vet således piloten redan vadsom behöver göras.

Dessutom kan planet få radarin-formation från det svenska mark-nätet som är en del av systemet

Flygvapen 2000. Information tilldetta kommer från andra strids-krafter, AWACS-planet Erieye (enSaab 340 med syntetisk radar påryggen), markradar och så vidare.

Nätverket sträcker sig såledeslångt utanför själva flygplanet.

Det nya stridsledningssystemetsom innesluter hela Sverige i ettnätverk ska Försvarsmakten an-vända till att snabbt koordinera allastyrkor i händelse av anfall. Alla en-heter är med i nätet: flyg, marin,markstridskrafter, radarstationeroch informationsstridskrafterna.Alla data sammanställs och beslu-ten fattas centralt i olika stridsled-ningscentraler som är placeradeunder jord för att vara svåra att slåut. Då vill det till att nätet alltid fun-gerar och inte hänger sig.

Klarar hög belastning

Inuti ett Gripen-plan är det fulltmed nätverksutrustning. Nätver-

ken som används är avbusstyp, och av kost-nadsskäl är de dimensio-nerade till att ligga på enständig belastning avmellan 40 och 60 pro-cent. CPU:erna i avio-nikdatorerna är organi-serade så att de kan belas-tas 80 till 95 procent.

Det är mycket svårt atthålla uppe detta höga be-lastningstal utan att ris-kera överbelastning,men på Saab är manmycket duktiga på hårdtidsstyrning och vänderistället detta till sin för-del. Genom att man an-vänder sig av en extremt

noggrann realtidskontroll kan nät-verket och och datorerna i principinte överbelastas. Skulle en överbe-lastning ändå inträffa beror den påett apparatfel. Systemet undersökeri så fall var felet ligger och backartillbaka till ett konservativare drift-läge utan överbelastning, så kallad”graceful degradation”. Det kan be-tyda att planet förlorar i kapacitet,men piloten kan ända flyga hemutan problem.

Styrsystemet består av tre datorersom röstar om åtgärd och efter om-röstningen väljs ett mittvärde blandde tre. Om fler fel skulle inträffa gårsystemet ned till en nödnivå, dockutan att stanna.

Inget operativsystem

I Gripen används inget operativ-system som sådant, utan realtids-hanteringen ingår i semantiken hosspråken Pascal-D80 och Ada somstyrsystemet är skrivet i. Den speci-alversion av Pascal som användshar avancerade realtidsfunktioneroch liknar i viss mån Ada.

Alla beräkningar körs i runbur-star med olika tidsintervall (fre-kvenser) med en grundfrekvens på60 Hertz (eller i vissa fall 120-240Hertz). De processer som kräversnabb respons exekveras alltså 30-60 gånger per sekund, medan min-dre krävande processer kan köras15, 8, 4 eller 1 gång per sekund.Mindre betydande processer, tillexempel svar på knapptryckningari kabinen eller låsningar på mål,körs i bakgrund. Den mera avance-rade styrdatorn kör med runbur-star i alla dessa frekvenser på engång – samt bakgrundshantering –i alla tre CPU:erna.

Systemet använder sig av pipe-li-ning för att klara den höga belast-ningen. Det vill säga en process exe-kveras, resultatet förs ut på bussen,varpå data bearbetas vidare i nästadator. Dessutom körs sådana pro-cesser som kan dela data på något

sätt alltid tillsammans. All datatra-fik i hela flygplanet synkroniserasdärför med hjälp av en centralklocka på 60 Hertz.

MIL-STD 1553B-bussen

Det är knappast TCP/IP somströmmar runt i Gripen. När liv ochdöd hänger på en millisekund mås-te det bättre grejor till!

I flygplan använder man sig medandra ord inte av nätverk av den typsom vi är vana vid från kontoret,utan det handlar om bussnät av ty-pen MIL-STD 1553B (MILitarySTandarD). På de senaste model-lerna av Gripen har man visserligeninfört lite Ethernet med TCP/IPockså, för nedladdning av data sominte är tidskritiskt och för kommu-nikationen med datastaven, men idet stora hela är det redundantabussnätverk som gäller.

MIL-STD-1553 brukar även kal-las för ”Aircraft Internal Time Divi-sion Multiplex Data Bus, RevisionB” och det är den vanligaste kom-munikationsmetoden i militäraflygplan. 1553-bussen består av enskärmad, partvinnad ledning ochdata överförs i så kallade meddelan-den med en storlek på 2-64 byte. Vi-dare är bussen dubbelriktad ochstyrs med ett kommando/svars-protokoll av en buss-styrare i Sys-tems Computer som anropar nären enhet ska sända och som kon-trollerar att överföringen gick bra.

Hastigheten är i själva verket intehögre än en megabit per sekund,men med fem bussar är det fullt till-räckligt för Gripen.

Allt är dubblerat

I Gripen sitter det fem bussar – engrön, en gul, en röd, blå och en svart– med olika uppgifter (se systemö-versikten på nästa sida).

Alla bussarna är dubblerade i enA- och en B-buss, för säkerhetsskull. A- och B-bussarna ligger fy-siskt åtskilda i flygplanet, och om en

KOMMUNIKATION

STYVA TEKNIKER. Saab Aerospace ställde upp med treav sina bästa tekniker, personer som alla har varit medunder hela utvecklingen av Gripen. Från vänster:Dag Folkesson, specialist på robusta realtidssystem.Stig Börstell – ansvarig för totalsystemet, tidigare an-svarig för kabinen, chef för avionikkontoret och för sys-temintegration och simulering.Bo Frisberg, ansvarig för databussar, programmering,avionik, styrsystem och mjukvaran till GECU, ett ana-logt reglersystem för hydraul, bränsel och kylluft.Ingen av herrarna ville bli kallade chefer, utan de villesom sanna tekniker titulera sig systemingenjörer.

SLITSAD RADAR. Så här serradarantennen ut. Det äringen parabol utan en plattså kallad slitsantenn.

STYRDATOR. D96 (MACS)från Ericsson Microwave ärett robust, luftkylt systemmed bland annat PCI-buss,VME-buss, PowerPC-CPU,64 MB RAM och halvledar-hårddisk på 320 MB.

KLIMATKONTROLL. Det röda tarm-paketet är luftkonditioneringen somger kylning år datorsystemen och hål-ler klimatet åt piloten.

VIDEOPLATTFORM. På den svarta,fjädermonterade plattformen straxbakom piloten monteras den video-bandspelare som ska spela in helaflygningen. Den måste sitta fjäder-upphängd, för ingen video klarar pla-nets skakningar när kanonen avfyras.

”...en pilot kan fyra av

mot ett mål han har sett från

ett annat plan än sitt eget, om

han har slut på sina egna vapen.”

KOMPONENTER. Radarnfrån Ericsson består av sådana här moduler, somskjuts in i planet.

Page 3: JAS 39 Gripen — ett datoriserat under · JAS 39 Gripen — ett datoriserat under Jakt-, attack- och spaningsplanet Gripen är inte bara ett högkapabelt stridsflygplan. Elektroniken,

Luftdator 2

Kontroll-panel

Målsöknings-panel

Pitorörpå fena

Grafisk visning

Styrning

Framdrift

Flygningoch

navigering

Analogasystem

Mål-sökning

Kommu-nikation

Vapen-kontroll

Kontroll-panel

AMURöststyr-

ningsenhet

Radio 1

Radio 2

IFF

Digitalmotor-

styrningMotor

Flyg-indikator –Bildskärm

Målindikator –Bildskärm

Grafik-loggning

Instrument-projicerade

på visir

Radar-höjdmätare

INS + GPSLasergyro

Instrument-landnings-

system

Flygdel(primärdel)

Taktisk del(sekundärdel)

Systemöversikt

Varnings-panel

Haveri-säkertminne

DTU

System-datoroch

buss-styrare

MIL-SPEC 1553B

MIL

-SP

EC

155

3B

Styrdator-trippel

Luftdator

1

SMDU

Pitoröri nosen

Broms-system

StyrningLåsningsfria

bromsar

Buss-gränssnitt

GECUAllmänntgränssnitt

motanaloga system

Hydraul-system

Klimat-systemKylning

Bränsle-system

Hjälpkraft-system

APU-motor

Styrninghjälpkraft

StyrningAPU

Externa enheter (podar),robotar, bomber, bränsle

Tillbehörsfästen

Styrningav

tillbehör

Styrningelektroniskkrigföring

Utrustningelektroniskkrigföring

Kanon

RadarSignalpro-cessor för

radar

Grafik-processor

2 Head UpDisplay –Bildskärm

Taktiskindikator –Bildskärm

Grafik-processor

1

N Ä T V E R K & K O M M U N I K A T I O N 0 4 / 2 0 0 0 49w w w . i d g . s e / n a t k o m /

KOMMUNIKATION

buss skulle bli sönderskjuten tarden andra över automatiskt

Det är av driftsäkerhetsskäl somman har delat upp systemen på fembussar. Om planet skulle råka bli avmed huvudgeneratorn, och tvingas

ned på reservkraft eller tappa kyl-förmågan, måste man stänga av vis-sa enheter på de olika bussarna ochprioritera den gröna bussen somhanterar grundflygplanet och pri-märfunktioner i avioniksystemet.

Hur pratar man med en robot?

För att ge kommandon till jakt- ochattackrobotar används enklastmöjliga metod. Robotarna sitterplacerade direkt på 1553-bussenoch är en del av det övergripandekommunikationssystemet. De kandärmed uppfatta kommandon, ochdata från deras sensorer kan överfö-ras till pilotens bildskärmar.

Gripen kan också tala med pilo-ten. Om datorerna upptäcker en si-tuation som behöver åtgärdas, tillexempel inkommande robotar, för

B L O C K S C H E M A

H U V U D S Y S T E M

FLYG OCH TAKTIK. Systemen i Gripen är indelade i en flygdel och en taktisk del. Skulleplanet förlora elkraft och kylning kan man koppla bort delar av den taktiska delen ochändå flyga vidare. Enbart den gröna bussen hålls vid liv. Skulle ännu mer elkraft fallabort prioriteras de enheter som matar indikatorerna via de gråa ledningarna samt styr-systemet, det vill säga det allra minsta som piloten behöver för att kunna flyga hem.Även grafikprocessorerna kan falla bort.

ETT HÖGTEKNOLOGISKT SKAL. Gripen är fylld med högteknologi, både vad gällermekanik och elektronik. Konstruktionen är visserligen inte helsvensk, många detaljerköps in från exempelvis USA, England, Tyskland och Frankrike. Däremot gäller det attfoga samman allt på ett sinnrikt sätt. Allt behöver inte nykonstrueras, SAAB har heltenkelt gjort en egen avvägning och valt att inte uppfinna hjulet igen. I stället har manköpt in färdiga komponenter med rätt kvalitet och fyllt behoven till ett pris som fallerinom ramarna för budgeten. Större delen av elektroniken, fram för allt mjukvaran äremellertid svensk.

AMRAAM: En av de robo-tar som kan användas påGripen för luftstrid. Radar-målsökande.Attack: Air-to-ground,markanfallAWACS: Airborne War-ning And Control System,radarspaning med hög-höjdsplan som också fun-gerar som sambandscen-tral. Saabs svenska Erieyeär ett sådant plan.COTS: Commercial OffThe Shelf, kommersiellttillgängliga komponenterär något militären tvingasta till allt oftare, när budge-tarna krymper.ECCM: Electronic Coun-ter-Countermeasures,elektroniska mot-motme-del i elektronisk krigföring,till exempel frekvenshop-pande radar som inte kanstöras eller bredbandigastörningar mot frekven-shoppande sändare.ECM: Electronic Counter-measures, elektroniskamotmedel i elektroniskkrigföring, till exempel ra-darstörningar eller fre-kvenshoppande sändare.EME: Electro-magetic Ef-fects, se vidare EMI.EMI: Electro-magnetic In-terference, elektromagne-tisk störning, extern ellerintern påverkan på elektro-niska system.EMP: Electro-magneticPulse, pulsstörningar påelektroniska system, oftaav ganska stor amplitud,som åska, men för detmesta NEMP.EW: Early Warning, elek-troniska varningssystem avolika slag som kan varna ti-digt för en fiendeattack.

EW: Electronic Warfare,elektronisk krigföring, in-formationskrigföring.FLIR: Forward-looking in-frared, värmekamera förflygning under natten. Vi-sar en infraröd värmebildav området.GPS: Global PositioningSystem, ett navigerings-system för bl a flyg och sjö-fart, som med hjälp av sa-telliter i bana runt jordensom ger mycket god preci-sion, ner till 10 meter, äveni höjdled.HDD: Head-Down Display(på svenska indikator) flyg-planets bildskärmar.HOTAS: Hands On Thrott-le And Stick, piloten kansikta, skjuta och flyga utanatt ta händerna från gasre-glage och styrspak.HUD: Head-Up Display (påsvenska siktlinjesindika-torn), ett sätt att visa allaviktiga data för en pilot(höjd, fart, fiendens posi-tion, kartbilder mm) på engenomskinlig skärm mittframför ögonen, så hankan se ut och se instrumen-ten samtidigt.IFF: Identification Friendor Foe, ett sätt att upp-täcka om man ser en väneller fiende på radarn. Nor-malt svarar den som be-strålas med den egna si-dans radar med en kodsom tolkas av målradarn,så beskjutning av egnastyrkor förhindras.ILS: Instrument LandingSystem, ett system för attunderlätta landning, till ex-empel i dåligt väder ellermörker.INS: Inertial NavigationSystem, tröghetsnavige-

ring, navigering utan yttrehjälpmedel (som GPS ochmagnetisk kompass).Jakt: Air-to-air, luftstridMaverick: En av de robo-tar som kan användas påGripen för markanfall.NEMP: Nuclear ElectroMagnetic Pulse, EMP somhärrör från en kärnspräng-ning, med förmåga att slåut olika elektroniska sys-tem.NWE: Nuclear WeaponsEffects, effekter av kärnva-pen, såsom tryckvåg, ter-misk strålning, neutron-och gammastrålning, samtNEMP. Neutronstrålningoch kosmisk strålning kanbl a radera halvledarmin-nen.NVIS: Night Vision, sikt-medel och kikare med ljus-förstärkare.Pod: Tillbehörsbehållaresom hängs under vingen.Kan innehålla kanon,bomb, extra bränsle ellerFLIR-utrustning.RWR: Radar Warning Re-ceiver, radarmottagaresom kan känna fienderadaroch också identifiera typ avsändare, riktning mmSAR: Synthetic ApertureRadar, en radar med synte-tisk antenn som kan skickaut strålar åt valfritt håll, fle-ra på en gång, och följa fle-ra mål samtidigt som densveper av omgivningarna.Strålarna dirigeras elektro-niskt. Reaktionstiden blirkort, noggrannheten stor.Sidewinder: En värmesö-kande robot som kan an-vändas för luftstrid. Tempest: Standard förprovning av tålighet motNEMP.

O R D L I S T A

Elektronisk (och annan) krigföring

q

SKRÄDDARSYTT. Kretskorten istyrdatorn MACS är mycketkompakt uppbyggda medmängder av specialtillverkadekretsar.

Page 4: JAS 39 Gripen — ett datoriserat under · JAS 39 Gripen — ett datoriserat under Jakt-, attack- och spaningsplanet Gripen är inte bara ett högkapabelt stridsflygplan. Elektroniken,

w w w . i d g . s e / n a t k o m /N Ä T V E R K & K O M M U N I K A T I O N 0 4 / 2 0 0 050

låg hastighet eller att piloten försö-ker göra något som planet för tillfäl-let inte har kapacitet till, får pilotenett muntligt meddelande från flyg-planet, till exempel ”Öka farten” el-ler ”Ta upp”. Planet kan användaolika röstlägen beroende på hur all-varlig situationen är.

Gripen är också förberedd förröststyrning så att piloten ska kun-na styra planet genom att tala meddet. Det sker via den blå bussen tillAMU, Audio Management Unit.

Datastaven pluggas in

Innan piloten ger sig ut och flygermåste han göra upp en färdplan.Här anges vart man tänker flyga,hur fort, vad man ska angripa,radiofrekvenser och så vidare. Detkan bli en hel del data att överföra

till flygplanets navigationsdator. Iamerikanska plan måste pilotennormalt sett knappa in denna in-formation medan han sitter i cock-pit, och planet står på marken sår-bart för en attack.

Till Gripen knappas informatio-nen i skydd inne på förläggningen.För ändamålet används en så kalladdatastav (DTU, Data TransferUnit)som sedan pluggas in i planet så attman kan vara iväg på nolltid. Na-turligtvis går det även bra att ändrafärdplanen i efterhand. Det sker i såfall på bildskärmarna med peka-och-klicka-metoden – med styr-spaken som joystick.

I datastaven lagras också färdda-ta, så att uppdraget kan kontrolle-ras i detalj efteråt. Flygteknikernhar en andra datastav som användsför lagring av planets driftdata. Det

är lättare att ta med sig staven än attbehöva ansluta en extern PC ochtanka ut driftdata. Datastaven an-vänds också för uppladdning av nyaprogramversioner till ombordsys-temen. Gripen kan således snabbtändra arbetsuppgift och uppgrade-ras med ny mjukvara för att mötanya hot. På frågan om hur mycketdata som kan lagras i datastavenblev svaret: ”Tillräckligt. Du kan fåhur mycket du vill.”

Ett annat sätta att mata in färd-planen är att ladda upp nya upp-drag från marken. Det kan ske un-der flykt och piloten kan välja att ac-ceptera eller avstå från uppdraget.

Elektromagnetisk störning

Gripen är också försedd med ettenastående skydd mot elektromag-netiska störningar. En av det mo-derna flygets värsta fiender är elek-tromagnetisk störning (EMI, Elec-tro-Magnetic Interference). Det villsäga när elektromagnetiska vågorfrån radio, radar eller åska tar sig ini elektroniken och löser ut felfunk-tioner, eller slår sönder den.

Strålningsnivån på ett hangar-fartygsdäck när all radar är igång ärcirka 300 V/m. En vanlig konsu-ment-PC slutar fungera om nivånöverstiger 0,3 V/m. Tänk dig dåstrålningsnivåerna när man flygerigenom en radarstråle på en giga-watt! Då vill det till att datorerna in-te kraschar.

Och det finns det som är värre.Nuclear Electro-magetic Pulse(NEMP) är något som militärenständigt måste vara på sin vakt mot.När en atombomb briserar sliterenergin loss elektronerna kring ato-merna i luften och detta genereraren elektromagnetisk puls som är såkraftig att den kan förstöra all elek-tronik på en halv kontinent. EnNEMP-puls kan till och med ta sigigenom gängorna i en iskruvadskruv! Vad kan den då inte göramed en bildskärm i cockpit?

Svar: Ingenting! EMI-skyddet iGripen är mycket väl utfört och pla-net är naturligtvis testat under svåraförhållanden. 1553-bussen är envanlig kopparledning och sårbarför EMI, men EMI-folket som ska-pat Gripen har gjort sitt jobb or-dentligt. Bilden på sidan 47 visar enjordning av en skärmad ledning iutrymmet för radarmodulen – ochhär det ord och inga visor!

Testar med kycklingar

Linköpingsingenjörerna kan varastolta, men man ska inte tro att Gri-pen är helt svensktillverkad. Dethar snarast handlat om att bygga ettskal och att integrera de rätta kom-ponenterna på ett smart sätt.

Flygplanskroppen är naturligtvissvensk och därmed också allt arbetemed aerodynamiken. Radar, vissadatorer, de datorgrafiska systemenär svenska och styrsystemen ochmotorn är åtminstone delvissvenskutvecklade. Det skiljer sig in-te mycket ifrån hur man bygger uppandra datorsystem.

Om vi tittar på själva flygplans-kroppen består huven av akrylatoch är 26,5 millimeter tjock. Det är

KOMMUNIKATION

MULLER OCH DÅN. När svensk teknikvisar musklerna är det allvar.Gripen haren manöverförmåga utöver det vanligaoch kommunikationen är unik i världen.

E N U P P V I S N I N G

I S V E N S K F L Y G K O N S T

Flygplanet JAS 39 Gripenutvecklades mellan åren1983 och 1987 av SAABMilitary Aircraft. Utveck-lingskostnaden låg på 15miljarder kronor och pro-duktionskostnaden på 48miljarder. Utvecklingenfortsätter än idag, medmera avancerad avionik,färgbildskärmar och för-bättrade styrsystem.

Mekaniska dataSpännvidd: 8,40 mTotal längd ensits: 14,1 mTotal längd tvåsits: 14,8 mTotal höjd: 4,5 mStartvikt utan vapen:7500 kgMax startvikt: 14000 kgMotorns dragkraft utanEBK: 54 kN

Motorns dragkraft inkl.EBK: 81 kN Högsta hastighet: Mach 2Räckvidd: Mer än 3000kilometer (hela Sverigeslängd och tillbaka)Högsta G-kraft: 9GPris per styck: cirka 763miljoner kronor

Elektroniska system• Centraldator EricssonSDS 80 (dator D80 pro-grammerad i Pascal-D80och Ada. Uppdaterad tillD80E-dator under mittenav 1994 och till D96/MACSår 2000).• Tre (senare fem) data-bussar enligt MIL-STD-1553B.• Honeywells tröghetsna-vigeringssystem med

lasergyro, samt radarbe-styckad höjdmätare.• Luftdator från Nordmicro(tysk).

Instrumentering• Elektroniska visnings-system: Ericsson Saab Avi-onik EP-17, med vidvinkel-HUD från Kaiser som visaren kombination av symbo-ler och videobilder. Bild-processorer PP1 och PP2,senare PP12.• Tre högupplösta mono-kroma bildskärmar från Ericsson Saab Avionik på120x150 mm (LCD-färg-bildskärmar med aktiv ma-tris på 158x210 mm underår 2000). Den vänstra er-sätter alla normala flygin-strument, den mittre visar

en datorgenererad kartaöver omgivningen medöverlagrad taktisk informa-tion och den högra har fle-ra olika funktioner, och vi-sar bland annat målinfor-mation från radar, FLIR ochvapensensorer.

Radar• Ericsson MicrowaveGMAv PS-05/A dopplerra-dar för målsökning och -följning (lookdown/shoot-down).• Elektroniska motmedelRadarvarnare, radarmot-medel från svenska CelsiusTech, bland dem chaff (ra-darstörande metallremsor)och värmefacklor, släpadmotmedelsrobot för radaroch radarstörning.

JAS 39 Gripen för kalenderbitaren

K O R T O M J A S

q

”Gripen är också

förberedd för röststyrning

så att piloten ska kunna styra

planet genom att tala med det.”

Page 5: JAS 39 Gripen — ett datoriserat under · JAS 39 Gripen — ett datoriserat under Jakt-, attack- och spaningsplanet Gripen är inte bara ett högkapabelt stridsflygplan. Elektroniken,

N Ä T V E R K & K O M M U N I K A T I O N 0 4 / 2 0 0 0 51w w w . i d g . s e / n a t k o m /

en redig bit. Orsaken till att den ärså tjock är att den ska tåla fågelkolli-sioner i 1000 kilometer i timmen!Man provar det med en kycklingka-non, en apparat som skjuter (uppti-nade) kycklingar mot planet medhög hastighet. Huven kan dock de-formeras en aning och en del av få-geln kan komma in som fågelfärs iansiktet på piloten. Av den anled-ningen har man en så kallad fågel-avbärarlist i huvens framkant, somska rikta ned fågelfärsen i knät påpiloten istället. Anekdoten om tek-nikern som glömde tina kycklingenförst cirkulerar bland flygplans-konstruktörer. Rutan höll inte.

I en nödsituation kan huvensprängas i två delar, åt var sitt håll.Det fungerar för ensitsversionen,men i tvåsitsversionen är huven förlång för att splitter ska kunna und-vikas. Strax före explosionen blåsesdärför en krockkudde upp framför

andrepiloten så att splittret tvingasutåt. Också en svensk idé.

Att se ett datornätverk samman-satt av 40 datorer släppa på efter-brännkammaren och dundra ivägutmed startbanan så att det vibrerari bröstet är en mäktig syn. Ställd in-för denna kompakta samling hög-teknologi, konstruerad att fungeraunder hårdast möjliga krav, kanman inte annat än känna beundranför svensk ingenjörskonst.

För att vara utvecklat i ett så litetland som Sverige, till en så låg bud-get som 67 miljarder, ligga så långtfram i teknikens framkant och ha såenastående flygegenskaper, är Gri-pen ett unikum. ■■

Jörgen Städje är data- och nätverksex-pert. Han driver dataföretaget Qompu-tor Education Datasystem och frilansarför Nätverk & Kommunikation. Du nårhonom på [email protected].

KOMMUNIKATION

BÄTTRE ÄN DATASPEL. Så här kommer instrumenten att se ut i de Gripen-plan som levereras på 2000-talet. Här handlar det om avancerad vis-ning av mångdimensionella data. Alla mekaniska flyginstrument (grundinstrumenteringen, skämtsamt kallade ”järninstrumenten”) är borta ochvisas istället elektroniskt på den vänstra skärmen. Mittskärmen visar en syntetisk karta över området. Skärmen till höger visar sensorbilder frånexempelvis en radar. Innanför vindrutan sitter siktlinjeindikatorn (HUD) som visar piloten information som kan relateras 1:1 med den verkligavärlden. De lutande linjerna visar konsthorisonten (jämför med molnen) och stigningsvinkeln (du ser planet stiga +18 grader), mittskalan är kom-passriktningen (76 grader), högerskalan är höjden (10.750 meter), vänsterskalan är machtalet (0,92). Skulle planet förlora all växelspänning såkan vissa datorsystem slås av, bland annat datorgrafiken. Bildskärmarna innehåller egen nöd-elektronik som autonomt kan visa grundinstrumen-teringen. Instrumenteringen kan visas på valfri bildskärm, så två av dem, vilka som helst, kan gå sönder och piloten ska ändå kunna flyga hem.

FLYGINDIKATOR. Piloten har tre bild-skärmar till hjälp. Flygindikatorn visar deinstrument som behövs för flygning. I fäl-tet COMMUNICATION syns de radioka-naler som används. Det runda fältet ärkonsthorisonten som visar planets lut-ning och stigning. Till vänster om dennavindhastighetsmätaren (600 knop) medinlagt machtal (M 0,92) och till högerhöjdmätaren (10 750 meter). Staplarna:α visar anfallsvinkel, G: G-kraft, THR:Thrust (gaspådraget), FUEL: bränsle.

TAKTISK INDIKATOR. En syntetisk kartamed inlagda symboler. Den gröna triang-eln längst ned är vi själva och den grönasektorn är möjligt skjutområde. Den grö-na triangeln märkt ”8” är vår nyligen av-fyrade robot. De gula objekten är fien-den och deras skjutområde. Det ljusblåstrecket är konsthorisonten. Den har ing-et med taktiken att göra. Märkningen ”A10,7” betyder Altitude 10.700 meter.

MÅLINDIKATOR. En översikt över strids-situationen med samma symbolik som påden taktiska indikatorn. Pilen på denkrökta skalan vid 076 visar kompassrikt-ningen. Överst syns samma sak, sett frånsidan. Det gula objektet märkt ”11” är enfienderobot. Det ljusblå strecket ärkonsthorisonten. Den är så viktig att denfinns även på denna skärm.

2 0 0 0 - T A L E T S I N S T R U M E N T P A N E L

A

A

B

B

C

C

• Skaffa boken ”Faktaboken omGripen” (ISBN 91-630-7217-3),utgiven av Industrigruppen JASAB. Massor med godis finns ock-så på www.gripen.se.• Vill du läsa mer om avanceradestridsflygplan rekommenderasboken ”Skunk Works” av BenRich. Rich var chef på Lockheedshemliga utvecklingsavdelning iKalifornien under utvecklingenav spionplanen U-2 och SR-71(Blackbird) och stealthbombarenF117A (Nighthawk) som gjordeen så fantastisk insats underGulfkriget. Oerhört spännande!• JAS beskrivs ingående på Ja-ne’s All the World:s Aircraftwebbplats på http://www.ja-nes.com/defence/features/pa-ris/aircraft/gripen.html. Jane’sär en amerikansk informationsby-rå som publicerar data om allakända flygplanstyper.

SÅ GÅR DU VIDARE