Mechatronics Award 2013
Drahtlose Sensornetze für Flugzeuge
Eine Plattform für hochleistungsfähige und extrem verbrauchsarme Sensornetze zu entwickelt, die in Flugzeugen eingesetzt werden können, ist das Ziel des Projekts Clean Sky StrainWISE, das jetzt den Mechatronics Award 2013 in der Kategorie Forschung erhalten hat.
Hinter dem Projekt stehen die CSEM AG (Koordination), das Imperial College London und Serma Ingénierie, die den Mechatronics Award 2013 auf dem europäischen Mechatronik-Kongress in Toulouse erhalten haben.
Die drahtlos miteinander verbundenen Systeme eröffnen neue Perspektiven für die vorbeugende Wartung von Luftfahrzeugen: bessere Überprüfung der Kabinen, mehr Komfort für die Passagiere und verstärkte Überwachung der wichtigsten Strukturen und Systeme des Flugzeugs (wie Triebwerke und Fahrwerke). Sensoren, die neue und präzisere Informationen liefern, lassen sich in großen Mengen und ohne Positionsbeschränkungen installieren. Das System führt nicht zu höherem Treibstoffverbrauch, weil keine Kabel verwendet werden müssen. Über die Informationen, die es liefert, lassen sich aber darüber hinaus Treibstoff und Kosten einsparen sowie die Sicherheit erhöhen.
Batterielebensdauer 35 Jahre
Das durch Airbus im Rahmen des Programms Clean Sky ins Leben gerufene Projekt StrainWISE zeigt konkret, wie drahtlose Sensornetze in der Luftfahrt eingesetzt werden können. Jeder Sensor ist mit einem Funksender/-empfänger und einer unabhängigen Stromversorgung ausgestattet. Der Energieverbrauch wurde durch den Einsatz verbrauchsarmer Elektronikkomponenten und durch die Optimierung der Kommunikationsprotokolle (sowohl in der Luft als auch am Boden) auf ein Minimum reduziert. Die Kommunikation verbraucht mit Abstand am meisten Energie. Der restliche Verbrauch ist so gering, dass der Sensor durch den Einbau eines Systems zur Wärmerückgewinnung vollständig autonom funktioniert. Die Batterie muss somit während der 35-jährigen Lebensdauer des Sensors nie ersetzt werden.
Dank dieser Autonomie kann eine Vielzahl an Sensoren unmittelbar an den Strukturen, an denen Messungen durchgeführt werden sollen (Flugzeugrumpf, Flügel, Seitenleitwerk und andere isolierte Stellen), angebracht werden. Die Sensorknoten leiten die Informationen per Funk an die Kontrollstelle an Bord weiter, ohne dass dabei die bestehenden Geräte an Bord beeinträchtigt werden. Das Sensornetz verfügt über eine Messgenauigkeit von einer Millisekunde bei einer Datenerfassungsgeschwindigkeit zwischen 120 und 500 Hz.
Außerdem hat das Sensornetz den strengsten Eignungstest in Zusammenhang mit Funkstörquellen erfolgreich bestanden.
Airbus führt momentan verschiedene Tests an einem Prototyp durch. Die Partner setzen ihre Zusammenarbeit im Rahmen eines neuen CleanSky-Projekts namens FLITE-WISE fort. Dessen Ziel ist es, eine neue Plattform für autonome Sensoren mit hoher Auflösung zu entwickeln, die außen an Flugzeugen an fixen oder mobilen Teilen angebracht werden können.
Lesen Sie mehr zum Thema
Das könnte Sie auch interessieren
