Redes inalámbricas para sustituir los cableados de las aeronaves
Actualmente, se utilizan sensores cableados en el campo de la aeronáutica para monitorizar distintas estructuras de las aeronaves. Sin embargo, aumentan la complejidad del diseño de las aeronaves y su implementación e instalación son costosas y complicadas. Un grupo de científicos inició el proyecto «Flite instrumentation test wireless sensor» (FLITE-WISE), financiado por la Unión Europea, con la finalidad de dejar atrás la complicación innecesaria de los cables y desarrollar una tecnología de sensores inalámbricos. Los sensores inteligentes con interfaces de radio aportarán un coste menor de cableado de los sensores, serán más ligeros y se podrán instalar de forma flexible en las aeronaves. FLITE-WISE trabaja en el desarrollo de una plataforma que incluye un nodo de sensores inalámbricos autónomo (WSN) que se puede conectar a sensores acústicos y de presión. Será capaz de funcionar en el aire para realizar mediciones de prueba en vuelo de forma continua. Esta WSN totalmente integrada tendrá forma de parche circular flexible diseñado para aplicar sobre el revestimiento de la aeronave. Tendrá un grosor máximo de 3 mm y dispondrá de un sensor acústico, capacidad de comunicación y almacenamiento. Se alimentará mediante baterías ultrafinas que se podrán cargar de forma inalámbrica mediante acoplamiento inductivo. El encapsulamiento permitirá al nodo soportar las condiciones ambientales agresivas de los vuelos de pruebas. Durante la primera parte del proyecto se desarrolló una arquitectura de WSN flexible que admitía los sensores de presión y acústicos, con frecuencias de muestreo de 50 kHz. Un solo nodo podía adquirir datos de ocho sensores y proporcionaba potencia de computación suficiente para la compresión de los datos. Uno de los problemas principales fue obtener un sistema de comunicaciones resistente a las interferencias de radio y a las interferencias intencionadas. Con este fin, los científicos realizaron un estudio pertinente que propuso una solución de detección de las interferencias intencionadas. Además, definieron los algoritmos de adquisición de datos en tiempo real. Excepto para la WSN dedicada a las mediciones acústicas sobre el fuselaje, FLITE-WISE consideró un caso de uso rotativo para probar motores de rotor abierto en contrarrotación de nueva generación. El trabajo para este último caso se centró en el diseño de una placa electrónica con una radio, un microcontrolador, procesamiento digital de señales, las estructuras de conexión con los sensores y conectores para ocho sensores. Se espera que FLITE-WISE pueda demostrar los dos casos de uso sobre una aeronave real. Esta tecnología debería tener un efecto importante sobre la competitividad del sector aeronáutico de la Unión Europea.
Palabras clave
Aeronave, sensor inalámbrico, instrumentación, sensores de presión, sensores acústicos
