Reti wireless per sostituire il cablaggio dei velivoli

I sensori cablati vengono attualmente usati in aeronautica per monitorare varie strutture dei velivoli. Tuttavia, aumentano la complessità dei velivoli e la loro attivazione e installazione sono costose e scomode.

Gli scienziati hanno avviato il progetto FLITE-WISE (“Flite instrumentation test wireless sensor”) con l’intento di eliminare il peso non necessario dei fili e di sviluppare la tecnologia dei sensori wireless. I sensori intelligenti con interfacce radio offriranno costi ridotti dei fili, un peso inferiore e la flessibilità adatta all’installazione sul velivolo.

FLITE-WISE sta sviluppando una piattaforma che include un nodo di sensori wireless autonomi (WSN) che può essere collegato ai sensori acustici e di pressione. Sarà in grado di operare in volo per continue misurazioni di verifica dei voli.

Questo WSN completamente integrato sarà un componente aggiuntivo circolare e flessibile da applicare alla superficie del velivolo. Con uno spessore massimo di 3 mm, possiederà un sensore acustico, una capacità di comunicazione e di contenere oggetti. Sarà azionato da batterie ultra-sottili che possono essere ricaricate senza fili mediante l’accoppiamento induttivo. L’imballaggio consentirà al nodo di sopportare le condizioni ambientali estreme dei voli di prova.

La prima parte del progetto ha assistito allo sviluppo di un’architettura WSN versatile che supporta la pressione e i sensori acustici e che esegue una campionatura di frequenze di 50 kHz. Un singolo nodo è stato in grado di acquisire i dati da otto sensori e offre la potenza di calcolo per la compressione dei dati.

Una grande sfida è stata quella di produrre un sistema di comunicazione resistente alle interferenze radio e ai disturbi. A questo scopo, gli scienziati hanno effettuato uno studio relativo che ha proposto una soluzione di rilevamento dei disturbi. Inoltre, hanno definito gli algoritmi di acquisizione dei dati in tempo reale.

Fatta eccezione per il WSN dedicato alle misurazioni acustiche lungo la fusoliera, FLITE-WISE ha considerato una scatola di uso rotante per la verifica di motori a girante aperta contro-rotanti di nuova generazione. Il lavoro per l’ultimo caso si è concentrato sulla progettazione di una scheda elettronica. Ciò ha incluso una radio, un micro-controller, un processo di segnali digitali, l’avantreno dei sensori e i connettori per otto sensori.

FLITE-WISE si aspetta di dimostrare i due casi di utilizzo sul velivolo reale. La tecnologia dovrebbe avere un forte impatto sulla competitività del settore dell’aeronautica UE.