Neue elektronisch gesteuerte Antennen sollen Konnektivität während des Fluges optimieren
Konnektivität während des Fluges bedeutet mehr als nur Unterhaltung. Während die Fähigkeit, WLAN und Streaming-Dienste in der Flugzeugkabine bereitzustellen, das Fliegen angenehmer gestaltet, liegt das wahre Potenzial der Konnektivität während des Fluges in den Daten. „Die Konnektivität während des Fluges birgt das Potenzial, im Cockpit, in der Luftverkehrskontrolle und auch für Luftfahrtunternehmen Echtzeit-Betriebsdaten bereitzustellen, die zur Verbesserung der Flugzeugwartung, der Sicherheit und der Flugeffizienz genutzt werden können“, sagt Manuel González, Ingenieur bei TTI, einem spanischen Unternehmen, das Hochfrequenz- und Antennenlösungen für die Satellitenkommunikation erschließt. Mit Unterstützung des EU-finanzierten Projekts LESAF erstellt TTI zusammen mit Celestia UK, einem auf Hochtechnologieprodukte spezialisierten Start-up-Unternehmen, die elektronisch gesteuerten Antennen, die Flugzeuge benötigen, um das volle Potenzial der Konnektivität während des Fluges auszuschöpfen. „Im Gegensatz zu den derzeitigen mechanischen und elektronisch steuerbaren Antennen können die elektronisch gesteuerten Antennen von LESAF mehrere Satelliten gleichzeitig verfolgen, um z. B. sanfte Übergänge zu unterstützten“, erläutert González. „Neben ihrem geringen Profil/geringen Luftwiderstand und ihrer verbesserten Zuverlässigkeit sind unsere elektronisch gesteuerten Antennen somit als eine praktikable Lösung für Dienste für die Konnektivität der nächsten Generation während des Fluges geeignet.“
Überlegene Leistung und Vorteile
Um die Konnektivität zu maximieren, mussten die Forschenden eine elektronisch gesteuerte Antenne konzipieren, die sowohl in der niedrigen bzw. mittleren Erdumlaufbahn als auch in Satellitenszenarien der geostationären Umlaufbahn betrieben werden kann. Dazu wurde das Projekt, das vom Gemeinsamen Unternehmen Clean Sky 2 unterstützt wurde, in zwei Phasen unterteilt. In der ersten Phase führte das Team eine eingehende Systemanalyse durch, legte die entsprechenden Anforderungen fest und bewertete die verfügbaren Technologien. Mit diesen Informationen im Gepäck haben sie dann einen Empfänger und einen Sender für den Einsatz in einer elektronisch gesteuerten Antenne entworfen, entwickelt und validiert. Die letzten Demonstratoren, die sowohl das K- als auch das Ka-Band abdecken, sind verkleinerte Prototypen eines vollständigen auf elektronisch gesteuerten Antennen basierten Satellitenkommunikationsterminals. „Diese Technologie erfüllt nicht nur die strengen Sicherheitsanforderungen des Luftfahrtsektors, sondern bietet auch überlegene Leistung und Vorteile gegenüber anderen verfügbaren Lösungen“, ergänzt González.
Die Luftfahrt nachhaltiger gestalten
Elektronisch gesteuerte Antennen, wie sie im Rahmen des Projekts LESAF entstanden sind, bergen das Potenzial, einige der wichtigsten Herausforderungen der Luftfahrt zu bewältigen – einschließlich der Notwendigkeit, ihren CO2-Fußabdruck zu verringern. „Durch den effizienten Zugriff auf Echtzeitdaten können flugzeugführende Personen und Betreibende effizientere Flugrouten einrichten, den Energie- und Treibstoffverbrauch senken und die Gesamteffizienz der Flugzeuge steigern – all dies trägt zu einer nachhaltigeren Luftfahrt bei“, so González.
Weitere Verbesserung der Sicherheitsbilanz der Luftfahrt
Diese Daten könnten auch dazu beitragen, dass der Sektor seine bereits hervorragende Sicherheitsbilanz weiter verbessert. Laut González ist der Zugang zu Daten der Schlüssel für eine vorausschauende Wartung und die Entwicklung komplexerer Komponenten. „Elektronisch gesteuerte Antennen bieten einen Grad an Rekonfigurierbarkeit und Skalierbarkeit, der eine Vielzahl von Anwendungen, Märkten und Bedürfnissen anspricht – von der Verbesserung der Konnektivität in der Kabine bis hin zur Förderung geringerer CO2-Emissionen und der Optimierung sicherheitskritischer Bauteile“, schließt González. „Aus diesen Gründen glauben wir, dass elektronisch gesteuerte Antennen den Markt der Konnektivität während des Fluges in den kommenden Jahrzehnten dominieren werden.“ Um die Marktakzeptanz zu erleichtern, arbeitet TTI derzeit daran, die im Projekt erschlossenen Technologien für Anwendungen in der Luftfahrt weiterzuentwickeln. Sie untersuchen zudem die Anpassung der LESAF-Lösung an andere Anwendungen, wie z. B. ortsfeste Anwendungen für Megakonstellationen in niedriger oder mittlerer Erdumlaufbahn und mobile Bahn-/Schiffsanwendungen.
Schlüsselbegriffe
LESAF, Konnektivität während des Fluges, elektronisch gesteuerte Antennen, Flugzeuge, Flugzeugwartung, Daten, Satellitenkommunikation, Gemeinsames Unternehmen Clean Sky 2, Luftfahrt
