Czujniki bezprzewodowe do monitorowania kondycji samolotów
Zintegrowane monitorowanie kondycji samolotów jest niezbędne dla zwiększania bezpieczeństwa lotów, a jednocześnie ograniczania kosztów operacyjnych i serwisowych. Wprowadzenie takiego oprzyrządowania do samolotów wymaga jednak pokonania licznych trudności. W ramach finansowanego ze środków UE projektu WILDCRAFT(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (Wireless smart distributed end system for aircraft), zajęto się kwestiami rozmiaru, zasobów i zasilania. Opracowanie sieci czujników bezprzewodowych wykorzystującej techniki scalania danych do analizowania pomiarów z określonych części samolotu umożliwiło pewniejsze wykrywanie anomalii. Badacze stworzyli kompleksowe rozwiązanie do gromadzenia i analizowania danych oraz generowania informacji stanowiących podstawę do konkretnych działań. Czujniki bezprzewodowe wybrane do systemu monitorowania kondycji sprawdzają się w szerokim zakresie temperatur, przyspieszeń i wilgotności. Są względnie lekkie i niewielkie, jak również energooszczędne. Wyeliminowano przy tym konieczność ładowania akumulatorów dzięki zastosowaniu ogniwa termicznego, które wykorzystuje różnicę temperatury w porównaniu z otoczeniem do generowania prądu. Wszystkie czujniki łączą się w sieci bezprzewodowej z centralnym układem obliczeniowym złożonym z procesora o wysokowydajnych rdzeniach oraz pełnego zestawu modułów peryferyjnych. Choć procesor z powodzeniem może przetwarzać duże ilości danych, dla przyspieszenia wybranych, szczególnie obciążających zadań dodano osobny układ FPGA. Wykorzystując zarejestrowane dane i nowo opracowane algorytmy scalania danych, system WILDCRAFT dostarcza informacje o dokładnym stanie struktury samolotu. Zastosowanie różnych poziomów nadmiarowości danych pozwala uzyskiwać z czujników wysokiej jakości dane wirtualne. Co istotne, nowy system optymalnie wykorzystuje naturalne atuty różnych typów czujników. Obecnie stosowane metody przeglądów okresowych zwiększają koszty utrzymania, szczególnie w przypadku samolotów użytkowanych po przekroczeniu konstrukcyjnego okresu eksploatacji. Nowy system monitorowania kondycji WILDCRAFT umożliwia konserwację na podstawie faktycznego stanu samolotu, która zwiększy dostępność zasobów i zwrot z inwestycji przy jednoczesnym zapewnieniu bezpieczeństwa.
Słowa kluczowe
Samoloty, monitorowanie kondycji, sieć czujników bezprzewodowych, wirtualne informacje z czujników, konserwacja na podstawie stanu