Zastąpienie okablowania samolotów sieciami bezprzewodowymi
Obecnie w lotnictwie wykorzystywane są czujniki przewodowe służące do monitorowania różnych struktur samolotu. Jednak zwiększają one stopień złożoności projektu samolotu, a ich rozlokowanie i instalacja są kosztowne i kłopotliwe. Naukowcy zainicjowali finansowany ze środków UE projekt "Flite instrumentation test wireless sensor" (FLITE-WISE) w celu usunięcia zbędnego obciążenia związanego z okablowaniem i opracowania technologii czujnika bezprzewodowego. Inteligentne czujniki z interfejsami radiowymi zapewnią ograniczenie kosztów związanych z okablowaniem, zmniejszenie masy oraz elastyczność w zakresie instalacji urządzeń w samolocie. W ramach projektu FLITE-WISE projektowana jest platforma obejmująca autonomiczny węzeł czujników bezprzewodowych (WSN), który można podłączyć do czujników akustycznych i czujników ciśnienia. Węzeł ten będzie umożliwiał pracę w powietrzu w celu dokonywania stałych pomiarów testowych lotu. Ten w pełni zintegrowany węzeł WSN będzie stanowił kolistą, elastyczną łatę zaprojektowaną tak, aby można było ją umieścić na poszyciu samolotu. Przy maksymalnej grubości wynoszącej 3 mm, węzeł ten będzie zapewniał czujnik akustyczny oraz możliwość komunikacji i przechowywania danych. Urządzenie to będzie zasilane ultracienkimi bateriami, które mogą być ładowane bezprzewodowo dzięki sprzężeniu indukcyjnemu. Zastosowane opakowanie zapewni odporność węzła na surowe warunki środowiskowe panujące podczas lotów testowych. W ramach pierwszej części projektu opracowano uniwersalną architekturę węzła WSN, obsługującą czujnik ciśnienia i czujnik akustyczny oraz częstotliwości próbkowania wynoszące 50 kHz. Pojedynczy węzeł był zdolny do pozyskiwania danych z ośmiu czujników i zapewnia moc obliczeniową dla kompresji danych. Głównym wyzwaniem było zbudowanie systemu komunikacji odpornego na zakłócenia radiowe i zagłuszanie. W tym celu naukowcy przeprowadzili odpowiednie badanie, w wyniku którego zaproponowano rozwiązanie wykrywające zagłuszanie. Ponadto, zdefiniowali oni algorytmy pozyskiwania danych w czasie rzeczywistym. Za wyjątkiem węzła WSN przeznaczonego do pomiarów akustycznych wzdłuż kadłuba, projekt FLITE-WISE uwzględnił rotacyjne wykorzystanie w celu testowania przeciwbieżnych silników nowej generacji z otwartym wirnikiem. Prace dotyczące tego drugiego przypadku koncentrowały się na projekcie płytki elektronicznej. Projekt ten obejmował radio, mikrosterownik, cyfrowy procesor sygnałowy, czujnik wysunięty oraz złącza dla ośmiu czujników. Zakłada się, że projekt FLITE-WISE przedstawi dwa przypadki wykorzystania urządzenia w prawdziwym samolocie. Technologia ta powinna wywrzeć ważny wpływ na konkurencyjność przemysłu lotniczego UE.
Słowa kluczowe
Samolot, czujnik bezprzewodowy, oprzyrządowanie, czujniki ciśnienia, czujniki akustyczne
