Faseroptik für Flugzeugdatennetze
Die Kupferverdrahtung, die das Rückgrat konventioneller Flugzeugdatennetze bildet, wurde entsprechend den Bedürfnissen weiterentwickelt. Diese Fortentwicklung ist jedoch mit einem unerwünschten Anstieg in der Masse, im Gewicht und bei den Kosten verbunden. Mit der Übernahme der terrestrischen Faseroptiktechnologie für Luftfahrzeuganwendungen ließen sich diese Probleme minimieren, wobei die Modularität, Flexibilität und Skalierbarkeit des Netzwerks zu steigern wären. Deshalb initiierten EU-finanzierte Wissenschaftler das Projekt "Developing aircraft photonic networks" (DAPHNE)(öffnet in neuem Fenster) , um den Weg in diese Richtung zu bahnen. Flugzeugsysteme bestehen aus zahlreichen Knoten, mehrere Übertragungsstrecken (Spannweiten) und haben Bandbreiten, die in Abhängigkeit von den zu übertragenden Informationen unterschiedlich sein können. Überdies werden verschiedene Informationen mit unterschiedlichen Kritikalitätsebenen (Design Assurance Levels, Konstruktionssicherungsstufen) üblicherweise physisch voneinander getrennt, wodurch der Verkabelungsaufwand steigt. Mit Hilfe der Photoniktechnologie kann ein Netzwerk dieser Art die Kanalsegregation unterstützen, um die erforderlichen Dienstgütemerkmale (quality-of-service) für jeden einzelnen Kanal bereitzustellen. Die intensive Forschung und Entwicklung wurde durch Modellierungswerkzeuge für photonische Flugzeugnetzwerke unterstützt. Für diesen Zweck wurde kommerzielle Modellierungssoftware angepasst. Die Wissenschaftler erarbeiteten bedeutende Innovation auf allen Ebenen. Sie betreffen das Netzwerk, Module sowie photonische Bauelemente. Um Zertifizierung und Einführung zu beschleunigen, setzte man bei DAPHNE eine Vielzahl serienmäßig produzierter Hardwarekomponenten ein. Es wurden etliche neue photonische Luftfahrzeugnetzwerkelemente und Technologien entwickelt. Auch die Datenübertragung zur Zustandsüberwachung (Structural Health Monitoring) wurde integriert. Die Forscher erstellten außerdem die erste Demonstration des Einsatzes eines über Lichtwellenleiter übertragenen globalen Positionsbestimmungssystems mit Differentialsignal (differential global positioning system, DGPS) zur Fluglagebestimmung. Das Team entwickelte Empfehlungen für modulare Gehäuse als eine neue Standardserie für Flugzeugglasfasernetzwerke einschließlich der Gestaltung von Kabeln und Steckverbinderschnittstellen. Zum Abschluss entwickelte DAPHNE über 20 Photonikbauelemente für Luftfahrtzwecke, von denen viele im Rahmen des Projekts erprobt wurden. Dazu zählen Koppler und Verteiler, die entsprechend der an Flugzeugen herrschenden rauen Umgebungsbedingungen modifiziert wurden. Die Wissenschaftler erzielten wichtige Fortschritte in Sachen Verfahren, Zuverlässigkeit und Standardisierung von Bauelementen und Protokollen für Luftfahrzeugphotoniknetzwerke. Die Arbeit resultierte in etwa 50 Vorträgen auf mehr als 25 internationalen Konferenzen. Der kleine Bereich der Faseroptik für die Luftfahrt verfügt über nur zwei Veranstaltungen pro Jahr weltweit. DAPHNE leistete wichtige Beiträge auf beiden. Die engen Kontakte zur Industrie und zu den Standardisierungsorganisationen während des gesamten Projekts sollten nun die Zertifizierung und Markteinführung der neu entwickelten Technologien begünstigen.
