Langaton verkko lennonohjausjärjestelmän tiedonsiirrossa : Fly-By-Wireless

Abstract

Ilma-alusten suorituskykyä pyritään parantamaan jatkuvasti kuitenkaan turvallisuudesta tinkimättä. Etenkin kaupallisessa matkustajailmailussa turvallisuus on tärkein elementti lentokoneita suunniteltaessa. Yksikin komponenttirikko tai järjestelmävika voi aiheuttaa vakavia seuraamuksia. Tämän vuosituhannen matkustajalentokoneissa käytetty Fly-By-Wire (FBW) -järjestelmä on taannut hyvän ja luotettavan lennonohjausjärjestelmän, mutta siitäkin on löydettävissä parannusta kaipaavia kohtia. Langatonta tiedonsiirtoa esiintyy kaikkialla ympärillämme ja se kehittyy huimaa vauhtia. Tulevaisuudessa nähdään varmasti nykyistä enemmän kriittisien järjestelmien muuttuvan langattomiksi. Tässä tutkielmassa perehdytään kirjallisuustutkielman muodossa ensin nykyajan lennonohjausjärjestelmiin, jotta saadaan pohjaa tutkimukselle uusista mahdollisista järjestelmistä. Sitten tutkimme nykyaikaisten avioniikassa käytettävien tiedonsiirtoväylien nopeuksia ja langallisen tiedonsiirron turvallisuutta. Tämän jälkeen käsittelemme mahdollisia langattoman tiedonsiirron tekniikoita, joilla voitaisiin korvata FBW-järjestelmässä käytetyt tiedonsiirtoväylät ja muuntaa se Fly-By-Wireless -järjestelmäksi. Viidennessä luvussa käsitellään yleisiä langattoman järjestelmän etuja ja haittoja sekä esitetään tarvittavia tutkimuksen kohteita Fly-By-Wirelessin toteuttamiseksi. Useita hyötyjä on keksittävissä langattomalle järjestelmälle kuten huoltojen helpottaminen, suunnittelun joustavuus ja ilma-aluksen keventäminen. Sen toteuttamisen eteen on kuitenkin tehtävä paljon tutkimusta langattoman tiedonsiirron turvallisuuden ja deterministisyyden selvittämiseksi. Signaalin heikkeneminen lentokoneen rakenteissa on yksi suurimmista ongelmista langattomassa lähetyksessä. Lupaavimpana teknologiana aikaherkän avioniikan vaatimuksiin esiintyy Ultra Wide-Band (UWB) -teknologia. UWB-lähetyksellä on parempia kykyjä vastustaa häiriöitä kuin perinteisillä WLAN-ratkaisuilla, eikä se resonoi niin vahvasti rakenteiden kanssa. Kuitenkin paljon tutkimusta on tehtävä, jotta UWB-teknologiaa saadaan implementoitua ilmailun tarkoituksiin ja korkeisiin aikakriittisen avioniikan turvallisuusvaatimuksiin ylletään.