Page 161 - 航空电子传感器技术的研究与应用

Research and Application of Avionics Sensor Technology
航空电子传感器技术的研究与应用

用了一种新型调制和解调技术负责使用特定载波频率传输数据。该项目旨在将协
议设计为跨层解决方案，其中每一层都试图在实现能量效率的同时实现所需的
QoS，为未来飞机创建先进的神经网络系统。

国际电信联盟组织 ITU-R 在 WAIC(Wireless Avionics Intra-Communication）
项目研究了 4.2~4.4GHz 频段无线系统与机载系统的适配性分析。研究表明
WAIC 系统能够与无线电导航设备、卫通设备共享该频段。该项目旨在实现飞机
驾驶舱与机翼、发动机、客（货）舱等重要部位的通信，是一个封闭的无线通信

系统。项目针对飞机的组成，给出了舱内、舱外设备之间无线网络、有线网络混
合组网的拓扑结构，包括舱外机身、机翼、起落架、座舱内部以及设备舱内部等
均部署了无线网关节点，允许附近区域的无线节点接入，并通过有线网络接入中
央数据服务器。机组人员可借助这些安装在飞机不同位置的无线传感器，更加方

便地监视和掌控飞机各部位的运行情况。WAIC 对比了传统飞机通信系统和自身
系统中的无线应用。传统飞机无线通信主要应用在高频、甚高频、卫通等安全相
关系统、乘客舱等安全无关系统。WAIC 系统无线通信主要应用在传感器、作动
器以及为有线通信余度备份等安全相关系统。WAIC 被定义为面向未来新一代航

空器的安全系统，但目前该项目相关技术尚未成熟。
Demo 等人开发了一种微型腐蚀监测智能传感器网络，以支持飞机健康管理
的诊断和预测。该项目基于 IEEE1451.X 智能传感器开放式架构的超低功耗无线
嵌入式腐蚀监测系统的开发。系统能够监测、记录和分析来自环境和腐蚀性传感

器的数据，以便进行飞机健康管理。该项目提出了由传感器接口模块（TIM）和
网络应用处理器（NCAP）组成的标准网络架构，从而简化系统集成。这种低功
耗的飞机腐蚀和健康监测方法非常适合能量收集技术集成，形成一个独立的，自
我维持的无线传感器网络。由欧盟委员会支持的 Flite-Wise 项目完成开发了自动

无线传感器节点，可以连接传感器，如声音或压力。由于使用了嵌入式能量收集
装置，该平台可以长期持续在旋转叶片上进行空中监测。该装置是一个圆形贴
片，设计用于飞机蒙皮，其最大厚度将低于 3mm。它由超薄电池供电，可通过
电感耦合进行无线充电，无线充电功能有助于减小贴片传感器的厚度，并简化其

维护。在同步方面，属于同一网络的任何两个节点之间的最大时间戳错误将低于
100μs。该项目利用现有的，经过验证的硬件和软件构建集成的自主无线系统，
并将其与强大的高性能网络、能量收集、传感器接口和数据管理领域的创新概念

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