Vill ett trådlöst system med trådlösa trådar vara praktiska?

Fly-by-wire är absolut nödvändig för kontroll av flygplanet, och de tre dominerande faktorerna här är säkerhet, säkerhet och säkerhet. Vikt är inte en av dem. Fly-by-wire-systemet är trippel eller quad redundant: i stället för att ta bort en uppsättning kablar installerar tillverkarna ytterligare 3 kablar, bara för att säkerställa att systemet alltid fungerar.

Trådärsäkrareäntrådlöst!.Detfinnsaktivasändareochmottagareitrådlösasystem,vilketkanmisslyckas.Signalmottagningenberorpåkvalitetenpåutrymmetmellansändaren&mottagare:kansignalenalltidträngaigenomaluminiumskottet?Vadhändermeddentrådlösasignalennärduflygerförbiflygplatsradarelleriväderradarfältetiettannatflygplan?

Skärmadetrådarärpassivaochrelativtimmuniskamotelektromagnetiskstrålning,ochärvaletförettsådantsäkerhetskritisktsystem.

Uppdatera

OPvarpåfly-by-wire.Flygkontrollsystemetärpåettvisstsättdetmestsäkerhetskritiskasystemetombordochmåstevaratillgängligtomedelbart. presentation kopplad till av @ minuter i en kommentarrapport om utvecklingen av trådlös kommunikation ombord, för system med en mindre kritisk säkerhetsaspekt:

Examples of Potential WAIC Applications

• Low Data Rate, Interior Applications (LI):

  • Sensors: Cabin Pressure - Smoke Detection - Fuel Tank/Line – Proximity Temperature - EMI Incident Detection - Structural Health Monitoring - Humidity/Corrosion Detection
  • Controls: Emergency Lighting - Cabin Functions

  

• Låg datahastighet, externa applikationer (LO):

       

  • Sensors: Ice Detection - Landing Gear Position Feedback - Brake Temperature - Tire Pressure - Wheel Speed - Steering Feedback - Flight Controls Position Feedback - Door Sensors Engine Sensors - Structural Sensors

  

• Hög datahastighet, interna applikationer (HI):

       

  • Sensors: Air Data - Engine Prognostic - Flight Deck/Cabin Crew Images/Video
  • Comm.: Avionics Communications Bus - FADEC Aircraft Interface - Flight Deck/Cabin Crew Audio / Video (safety-related)

  

• Hög datahastighet, externa applikationer (HO):

       

  • Sensors: Structural Health Monitoring
  • Controls: Active Vibration Control

  

Från samma presentation: En A380 har 5 700 kg ledningar ombord och 30% av dem är potentiella kandidater för en trådlös ersättare. Så trådlös kommunikation ombord på flygplan är meningsfull, med början från de icke-säkerhetskritiska systemen först.

Det är mycket osannolikt bara för att trådlös är mycket mindre tillförlitlig med flera storleksordningar.

Med tanke på dagens dag är en ålder av terrorhot hot om krypteringen (och du kommer behöver kryptering) någonsin äventyras, så att en passagerare kan hacka in i dataströmmen och mannen i mitten kontrollerna för en kapning utan att någonsin komma in i cockpiten.

Du har inte heller tagit hänsyn till energikravet för den trådlösa kommunikationen, det kommer också att öka bränslekostnaden.

För att spara några hundra kilogram vikt kommer det aldrig att hända.

Även om det är tekniskt möjligt att ha trådlös kommunikation mellan cockpit och de olika ändpunkterna runt flygplanet, ger det stora problem.

I första hand:

Som sådan skulle trådlös kommunikation vara en ganska farlig väg att våga ner.

När det gäller sele. När det gäller kontrollsystem kan sele minskas avsevärt med hjälp av en annan metod. Genom att använda distribuerade smarta styrenheter som ligger runt flygplanet kan ett enkelkommunikationssystem användas för att ansluta dem till huvudflygdatorerna. Det betyder att du verkligen inte behöver en tråd i en sele för varje brytare i cockpiten.

Som alltid måste det finnas redundans här, du utformar den med två eller tre kommunikationskablar som dras genom taket, golvet etc. för redundans om en misslyckas eller avbryts. Du behöver fortfarande ett kraftdistributionssystem.

Problemet med alla dessa metoder är emellertid att kanalisera för många funktioner via en enda punkt. Även om det kan vara ett enklare system och mer tillförlitligt, är konsekvenserna av ett misslyckande betydligt större.

Enligt min mening skulle det viktigaste problemet vara immunitet mot störningar av trådlösa signaler (från FCS till manöverdon) från externa källor eller påverkan av miljöfaktorer vid signalöverföring - vad är tillförlitligheten hos Den trådlösa signaltransmissionen i alla tänkbara situationer. Innan vi har en teknik som eliminerar dessa problem skulle branschen vara mycket skeptisk till användningen av trådlös FCS. Från och med idag är nästa sak som kommer upp i FCS Fly-by-Light, dvs signalöverföring med fiberoptik. Det finns ett antal FBL-profiler jämfört med konventionell FBW såsom hög hastighet, immunitet mot EM-störningar etc men samtidigt kan det inte vara signifikant tändare än kopparledningar som ett överallt system som kan utlösa växeln till FBL i civil domän till exempel.

Nej.

Medan trådlös kommunikation kan bidra till att minska antalet kablar behöver fjärrkontrollen och fjärrkontakterna fortfarande kablage för ström.

Fördelar med trådlösa system innefattar rörlighet och flexibilitet. Dessa kan vara drivande faktorer för vissa tidiga prototyper, men tydligt inte för certifierade flygplan. Biverkningen av sänkning av sele är inte signifikant.

Således gör det med mindre ledningar, men trådlöst är det inte.

Det finns flera fördelar och nackdelar med systemet, och flera bra länkar till befintlig forskning har tillhandahållits av andra här. Tillverkare som Gulfstream och Boeing har prototypat några exempel på trådlösa avionik och det är ett område med aktiv forskning med massor av papper föreslå olika strategier. Så jag skulle inte gå så långt som att säga att fly-by-wireless är oanvändbar eller en hemsk idé, även om det säger att det inte har varit allmänt utplacerat än i andra branscher för in-vehicle-nätverk enligt min kunskap. Liksom många idéer som publiceras här har det sina fördelar men fördelarna kanske inte räcker för att övervinna utmaningarna.

Fördelar med trådlös kontroll:

• Mindre kabeldrag, kanske med så mycket som över tusen kilo
• Minskade tekniska kostnader för seledesign, kabelrutning och avskärmning
• Inga ledningar som du måste skydda mot elektriska störningar (i stället har du en antenn som tar upp störningar)
• Färre problem på grund av brutna kontakter, knäppta ledningar, överföringslinjeffekter från felaktiga avslutningar, etc.

Nackdelar:

• Ökad teknikkostnad i trådlösa sändare
• Ökad komplexitet (Tänk på hur Wi-Fi har fler anslutningsproblem än LAN)
• Större chans om problem med enstaka problem. Flygplan har flera redundanta bussar dirigerade genom olika punkter i flygplanet. Det är lättare att sylt eller ta bort all trådlös kommunikation än alla dessa överflödiga ledningar.
• Du måste använda en säker arkitektur med krypterings- och autentiseringssignaturer eftersom du inte längre har en garanti för att inkräktare inte finns på databussen. Militären använder redan liknande teknik i en rad olika radioprogram.
• Extra säkerhetsprogramvara och maskinvara för att upptäcka nätverks inkräktare, förhindra farlig störning, etc.
• Omöjligt att skydda fullständigt mot störning, även om man använder militära anti-jammingstekniker som spridningsspektrum och frekvenshopping.

Som en intressant punkt relaterad till hacking är de flesta moderna flygkontrolldatorer immuniska mot otäcka byzantinska allmänna fel. Dessa fel är situationer där en av flera sensorer eller kontrolldatorer misslyckas och vilseleder de andra, även till och med att ljuga för en och berätta sanningen för en annan. Även i dessa situationer är systemet utformat för att upptäcka lögnaren och ändå nå en fullständig och korrekt överenskommelse mellan de fungerande datorerna. För att ta ner dessa system måste du omedelbart ersätta två eller ibland tre flygkontrolldatorer eller servrar.

Många system är också utformade för att förhindra övergång. Till exempel, om roret detekteras för att avböjas helt, kan avioniken återgå till ett enklare backup-styrsystem (vilket eventuellt är mekaniskt). Dessa system kan kringgås med de rätta teknikerna naturligtvis, men för att antyde att det är trivialt för ett system att bli skurk och ta ner hela planet är att det innebär att en bro kommer att misslyckas om du skär en stödbalk. Du bör inte ignorera den omfattande säkerhetsanalysen och redundansen som går in i dessa mönster.

Ledningar är mycket mer motståndskraftiga mot elektromagnetisk störning, antingen avsiktlig eller situationell, än radiosignaler.

Även sändning av radiosignaler till fjärrmottagare som är inneslutna i antingen aluminium eller kolfiber skulle innebära vissa svårigheter. Man kan använda flygplans aluminiumhud som en antenn, men det skulle också ge en bra antenn för externa radiosignaler, och du har en potentiell störningsproblem igen, en som kan användas externt mot flygplanet.

En mer praktisk inställning har varit att ersätta metalltrådar med fiberoptik. Fiberoptik har högre hastighet och mycket bredare bandbredd som kan bära flera signaler per sträng, såväl som väger mycket mindre.

För några år sedan ombyggdes Lockheed C130 med ett fiberbaserat system. Resultatet tog bort så mycket tråd och vikt från cockpitområdet som den tidigare valfria cockpitrustningen blev standard för att hålla planet i balans när det inte fanns någon last.

Något jag inte har sett något annat svar berör är: Trådlösa sändare kräver ledningar för att driva dem. I stället för att köra en tråd från cockpit till system, kör du en ledning från planetens elnät till sändaren, sedan en annan tråd till mottagaren.

Grattis, genom att du inte använde ledningar har du dubblat antalet ledningar.