Avionica/Avionics

(Some cool stuff inside...)

Novità e aggiornamenti (dal 1.9.2020): Standard Radio Localizer/Marker Receiver, Global Wulfsberg GNS-X Receiver Processor, Ferranti Projected Map Display, Marconi Air navigation frequency tracker, Bendix VLF/Omega receiver computer, Litton LTN-211 VLF/Omega receiver processor, Sperry Landing and Rollout Control Unit (LRCU), GEC AFDS computer (for Panavia Tornado), BAE Advanced Radar Data Processor, Honeywell Digital Flight Guidance Computer, Sperry/Honeywell Advanced Flight Management Computer, Rockwell/Collins Flight Control Computer FCC-702, Sperry/RCA Data Nav DNP-1002, Sperry/Honeywell NZ-820 navigation computer, Honeywell NZ-2000 navigation computer, Garrett Airesearch Trust Management Computer

Projected-Map Display Ferranti (inizio anni Ottanta), parte del sistema di navigazione inerziale montato su diversi modelli di caccia e cacciabombardieri NATO dagli anni Settanta fino ai Novanta, ad esempio il Tornado in dotazione alla nostra Aeronautica Militare. Il modello raffigurato qui era montato su un caccia britannico SEPECAT Jaguar. Si tratta di un moving map display a retroproiezione: sullo schermo viene proiettata una mappa registrata su striscia di pellicola da diapositive a colori; una serie di input dal computer di navigazione mantengono fanno muovere la mappa in modo tale che il punto al centro dello schermo corrisponda sempre alla posizione del velivolo sulla mappa stessa. Semplice ma ingegnoso, in un'epoca in cui non esisteva ancora la possibilità tecnica di memorizzare convenientemente le mappe in modalità digitale, questo tipo di display può essere considerato in estrema sintesi il "nonno" analogico delle attuali app di Google Maps e simili che abbiamo tutti nei nostri smartphone, con l'avvertenza che qui non si tratta di tecnologia GPS (in quegli anni di là da venire) ma di semplice per quanto accurata navigazione inerziale. La precisione era dunque significativamente inferiore, nell'ordine delle delle decine o qualche centinaio di metri sul terreno, ma il sistema risultava comunque efficiente tanto da rimanere in uso per quasi trent'anni. Di questo apparato esisteva anche una versione più complessa (COMED, display a visualizzazione combinata), in cui alla mappa veniva sovrapposta (nella giusta scala) l'immagine dello schermo radar. Nei caccia Tornado il display Ferranti è stato successivamente rimpiazzato da una versione interamente digitale chiamata TARDIS.

Annuncio pubblicitario della Ferranti del 1963.

Vista del retro, aperto. Sono riconoscibili la lampada alogena (al centro, le due a sinistra sono ricambi) e l'obiettivo collimatore con l'ingranaggio di messa a fuoco. In questa sezione il display Ferranti ricorda un visore portatile di diapositive a schermo traslucido.

Vista dell'interno col meccanismo di movimento della mappa su pellicola.Il suo scopo è quello di mantenere al centro dello schermo il punto della mappa corrispondente alla posizione del velivolo. Anche qui tecnologia completamente analogica.

Parte anteriore aperta che mostra la lente del proiettore e parte della circuiteria interna.


Unità localizzatrice/inseguitrice (frequency tracker) parte di un sistema di radionavigazione aerea Marconi (1970).

Vista dell'interno con i vari moduli elettronici e a destra la sezione di alimentazione.

Dettaglio dei moduli elettronici a circuito stampato tropicalizzato contenenti esclusivamente componenti discreti.

Ricevitore Localizer/Marker valvolare per ILS (atterraggio strumentale) fabbricato da Standard Radio (1959).

Ricevitore Omega/VLF Bendix con etichettatura TWA (1978). Omega/VLF era un sistema di radionavigazione iperbolica globale basato su trasmettitori a bassa frequenza (VLF), concepito nel 1968 per applicazioni militari ed in seguito largamente applicato all'aviazione civile, fino alla diffusione del più preciso GPS con il quale ha convissuto per un certo periodo fino al definitivo spegnimento nel 1997. Inizialmente Omega prevedeva 8 stazioni trasmittenti in banda VLF tra 10 e 14 kHz, che permetteva un'accuratezza di circa 6 km nella determinazione della posizione (ottenuta dalla comparazione di fase dei segnali ricevuti da 3 trasmettitori). Successivamente è stata aggiunta un'ulteriore stazione trasmittente e l'accuratezza è migliorata portandosi nell'ordine dei 3 km. Una caratteristica particolare dell'Omega era la notevole altezza delle torri trasmittenti, circa 400 metri. I primi ricevitori Omega/VLF erano apparecchiature completamente analogiche; nel corso degli anni Settanta e poi degli Ottanta sono stati sviluppati dei "ricevitori/elaboratori" in parte analogici ed in parte digitali che incorporavano alcune delle funzioni poi presenti nei più moderni ricevitori GPS quali tracciamento della rotta, memorizzazione di coordinate, calcolo dei tempi di navigazione ecc. Questo modello della Bendix contiene una CPU realizzata con componenti a bassa e media scala di integrazione, oltre a memorie di vario tipo. La scheda processore vera e propria, a sinistra, contiene 4 ALU TTL a 4 bit 74181. L'unità completa pesa circa 15 chilogrammi. Attenzione: l'identificazione come ricevitore Omega/VLF è basata sul titolo dell'asta online; potrebbe anche trattarsi, ma non ne sono sicuro, di un ricevitore LORAN-C per uso aeronautico.

Ricevitore Omega/VLF Litton LTN-211 con etichettatura British Airlines (1982, ultimo aggiornamento del software Agosto 1996). Si trattava di uno dei modelli più avanzati di ricevitori Omega per uso aeronautico, destinato all'impiego nei grandi jet commerciali ed in velivoli militari, avendo i requisiti di accuratezza richiesti da quest'ultima applicazione. Poteva essere impiegato singolarmente oppure accoppiato ai sistemi di navigazione inerziale Litton LTN-51 ed LTN-72.

Il cuore del ricevitore LTN-211 è rappresentato da un microprocessore Texas Instruments TMS9900.

Ricevitore Global Wulfsberg GNS-X (1988). Integra un interrogatore DME ed un ricevitore LORAN-C. Può essere collegato ad un'unità VLF/Omega opzionale oppure contenere un modulo GPS. La CPU è una Zilog Z80.


Landing and Rollout Control Unit (LRCU) Sperry per Boeing 747 e 737 (1979). Si tratta di un computer analogico che assiste i piloti nella fase di atterraggio. Storicamente è stato il primo dispositivo per atterraggio semiautomatico a ricevere l'approvazione per l'installazione su aeromobili commerciali.

Dettaglio di una delle schede (modulo Glideslope processor). Si può notare che è realizzata con moduli circuitali ibridi di tipo "cordwood" a transistor ed integrati SSI e che non si tratta di un circuito stampato bensì di una base metallica sulla quale sono montati i moduli stessi ed altri componenti, collegati fra loro con la tecnica del wire-wrapping.

Computer AFDS (Autopilot and Flight Director System), P/N 49-134-01, realizzato da GEC Marconi e Aeritalia per la prima generazione di caccia multiruolo Panavia Tornado (GR.1, 1979). Basato sull'architettura a 12 bit del minicomputer commerciale Elliott 903 del 1965, a sua volta derivato dal modello 902 per usi militari (vedi: http://www.computermuseum.org.uk/fixed_pages/Elliott_903.html), l'AFDS era un sistema avanzato di pilotaggio automatico ed assistenza nelle manovre, collegato ad un secondo computer (analogico) detto CSAS che aveva il compito di aumentare la stabilità del velivolo. Il Tornado è stato tra i primissimi aerei militari con comandi di tipo fly-by-wire, ovvero mediato elettronicamente, ad azionamento misto digitale ed analogico. Considero questo uno degli oggetti più interessanti della mia raccolta; la costruzione è robustissima, progettata per resistere ad elevate accelerazioni sia orizzontali che verticali. L'insieme pesa circa 20 Kg. (Il contaore segna 5584.) "The AFDS, the Autopilot and Flight Director System, forms a vital part of the Tornado's avionics. These two redundant computers (Part.Nos. 49-134-01 and 49-133-01) control automatic flight of the aircraft at very low altitudes since its first flight in 1974 using input from the inertial navigator and other sources. The two redundant computers are EPROM programmed 12 bit machines based on the Elliott 900 architecture are using CMOS RAM with parity and probably will remain in service until the last Tornado will have gone out of service, which will be as late as 2020" (da http://www.programmer-electronic-control.de/). 

Vedi: https://rochesteravionicarchives.co.uk/collection/flight-control/auto-pilot-flight-director-computer, http://www.programmer-electronic-control.de/.

Vista superiore dell'AFDS aperto. L'elettronica è formata da componentistica TTL a bassa e media scala di integrazione (tra cui 3 ALU 74181) oltre a memorie CMOS.

Processore di dati radar ad apertura sintetica (SAR) per elicotteri militari prodotto da BAE Systems, 1998.

Una delle due schede CPU con processore Intel 486DX-2 a 66 MHz con specifiche militari. L'altro integrato di grandi dimensioni è un ASIC CMOS della Texas Instruments.

Un'altra scheda della stessa apparecchiatura (Scan Converter) con memorie ed ASIC VLSI di Texas Instruments.

Dettaglio della parte frontale.


Digital Flight Guidance Computer Honeywell per jet commerciali Boeing 737/747 e DC-9/DC-10 con etichetta American Airlines (1982).

Vista frontale.

Vista dell'interno. La CPU è formata da 4 ALU TTL a 4 bit 74181.

Advanced Flight Managent Computer Sperry/Honeywell Avionics per jet commerciali Boeing 747/767 (1985). Configurazione ridondante (fault tolerant) con doppia CPU.

L'interno, come si suol dire, "ha il suo perché": questa è una delle due schede processore, con CPU Intel 80C186 a 8 MHz.

Scheda di memoria e programma.

Scheda di interfaccia I/O con ASIC Honeywell.

Flight Control Computer Rockwell-Collins FCC-702 (1988) con etichettatura TWA, usato ad esempio nei Boeing 767 e 757.

Vista dell'interno. La CPU a 16 bit, ridondante, è realizzata con bitslice a 4 bit AMD Am2901.


Processore del sistema di navigazione digitale per aerei commerciali Sperry/RCA Data-Nav DNP-1002 (1980).

Una delle schede, con due CPU RCA 1802.

Computer di navigazione per aerei commerciali Sperry/Honeywell NZ-820 (1987).

La scheda CPU, con processore Intel 8086 a 6 MHz ed FPU 8087.

Scheda di I/O con ASIC Sperry.

Computer di navigazione Honeywell NZ-2000 (1997).

Scheda processore con CPU Intel Pentium MMX a 166 MHz e chipset TX.

Scheda di I/O con processore Intel 80C186 a 10 MHz e vari ASIC AMI e VLSI.


Thrust Management Computer della Garrett Airesearch per aerei commerciali multi-jet, con etichetta KLM (1983, ultima revisione valida fino al Novembre 2008). Contiene una CPU Intel 8086 a 6 MHz.

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