Des réseaux sans fil pour remplacer le câblage équipant les avions
Actuellement, l'aéronautique utilise des capteurs câblés pour surveiller divers éléments structurels des avions. Malheureusement, ils compliquent la conception de l'avion, sont encombrants et leur installation est coûteuse. Des scientifiques ont lancé le projet FLITE-WISE («Flite instrumentation test wireless sensor»), financé par l'UE, afin de se débarrasser des câbles et de mettre au point un système de capteurs sans fil. Par rapport aux capteurs câblés, des capteurs intelligents dotés d'interfaces radio permettront de réduire les coûts et le poids. FLITE-WISE travaille à une plateforme composée de nœuds autonomes sans fil, chacun pouvant être connecté à des capteurs acoustiques et de pression. Ils pourront fonctionner en vol et effectuer des mesures en continu. Ce nœud de capteurs totalement intégré se présentera sous la forme d'un disque souple, pouvant être appliqué sur le revêtement de l'avion. D'une épaisseur de 3 mm, il contient le capteur acoustique, le système de communication et le stockage. Il sera alimenté par des batteries ultra minces rechargeables sans fil via couplage inductif. Ce conditionnement lui permettra de fonctionner dans les conditions difficiles des vols d'essai. Durant sa première partie, le projet a conçu une architecture de réseau sans fil compatible avec les capteurs de pression et acoustiques, avec un échantillonnage à 50 kHz. Un seul nœud a pu acquérir des données issues de huit capteurs, tout en fournissant une puissance de calcul nécessaire pour compresser les données. L'un des principaux défis était de réaliser un système de communication résistant aux interférences et au brouillage radio. À cette fin, les scientifiques ont mené une étude qui a débouché sur une solution de détection du brouillage. Ils ont également conçu les algorithmes d'acquisition des données en temps réel. En plus du nœud de capteurs sans fil destiné aux mesures acoustiques le long du fuselage, FLITE-WISE a réfléchi à un cas d'utilisation en rotation pour tester une nouvelle génération de moteurs à hélices non carénées en rotation inverse. Dans ce dernier cas, les travaux ont été consacrés à la conception d'une carte électronique. Elle comprenait une radio, un microcontrôleur, le traitement numérique du signal, l'interface avec les capteurs et des connecteurs pour huit capteurs. FLITE-WISE devrait effectuer la démonstration des deux cas d'utilisation sur un avion réel. Cette technique pourrait avoir un impact important sur la compétitivité de l'industrie aéronautique de l'UE.
Mots‑clés
Avion, capteur sans fil, instrumentation, capteurs de pression, capteurs acoustiques
