Understanding Embedded Sensors and IoT in Aviation

وتُدرج أجهزة الاستشعار المتحركة في هيكل الطائرات والمحركات والفيونية ونظم الكابينات، وهي تعمل باستمرار على قياس البارامترات مثل درجة الحرارة والضغط والاهتزاز والإجهاد والإجهاد والسيارات، وربط إطار شبكة المعلومات هذه أجهزة الاستشعار عن طريق شبكات سلكية أو سلكية، مما يتيح نقل البيانات في الوقت الحقيقي إلى وحدات التجهيز المركزية على متن الطائرات، وعن طريق وصلات الاتصالات الساتلية أو الخلوية.

Key sensor types include fiber-optic strainensors for structural health monitoring, piezoelectric accelerometers] for vibration analysis, and MEMS (micro-electromechanical systems)

How Smart Configuration Enhances Safety and Efficiency

الصيانة الافتراضية

▪ أن تُستخدم الصيانة التقليدية للطائرات على فترات ثابتة أو عمليات إصلاح تفاعلية بعد وقوع خطأ، وتُمكِّن أجهزة الاستشعار المدمجة والأشعة المقطعية من الصيانة الافتراضية من خلال الرصد المستمر للصحة المكونة للطائرات.

الوقود على الوجه الأمثل

Smart aircraft formations optimize fuel burning by integrating sensor data with flight management systems. Real-time measurements of airspeed, altitude, motor performance, and atmospheric conditions allow the flight computer to recommend opt- cruise settings. Adaptive wing surfaces[FT:1] equipped with embedded pressure sensors can change mid-flight

جهاز استخبارات الجوازات والمخابرات

(أ) يمتد نطاقه إلى ما يتجاوز النظم الميكانيكية إلى الكوخ، ويقاس الاستشعار درجة الحرارة والرطوبة ونوعية الهواء ومستويات الضوضاء، ويُعدل الوحدوي تلقائياً مناطق البيوتادايين السداسي الكلور والإضاءة على أساس شغلها وتوقيتها في اليوم. [يشير الفرز الكامل] إلى أن نظم الاتصال بين المسافرين (تتم تسويتها بواسطة IoT)

طائرة نقل ذكية

أشعة الشمس وحساب الحس

وتحتوي الطائرات الحديثة على مئات الآلاف من أجهزة الاستشعار، وتعطي البيانات المزودة بأجهزة الاستشعار من مصادر منفصلة - توفر صورة موحدة لحالة الطائرات، وتسمح الحوسبة التي توجد في عملية الطيور الهوائية ببيانات حرجة في الثانية صباحا، وتضمن استجابات فورية للمهام الحرجة للطيران، على سبيل المثال، SmttleofartProbe

الاستخبارات الفنية والتعلم الآتي

وقد أظهرت الشبكات العصبية التي تقوم بتحليل المواصفات التي تستخدمها الشبكة لتحديد تدهور المؤثرات؛ وتتوقع نماذج الغابات العشوائية بقاء الحياة المفيدة للمكونات. ]] [البحث الجوي للطاقم التابع للرابطة ] نظما تشخيصية قائمة على أساس الحرف ألفي تحقق أكثر من 95 في المائة من الدقة في تحديد عيوب المحركات.

التوائم الرقمية

إن التوأم النجمي () هو نسخة افتراضية من الطائرة الفعلية، التي تتزامن باستمرار مع بيانات الاستشعار، ويمكن للمهندسين أن يديروا ما إذا كانت السيناريوهات - مثل محاكاة الطقس الشديد أو تدهور المكونات - دون تعريض الأصول الحقيقية للخطر، ويستخدم رول - رويس توأم رقمي لأسرة محركها المتخفي، مما يتيح رصد الأداء في الوقت الحقيقي والصيانة المتوقعة.

التنفيذ الحالي وقادة الصناعة

The move toward smart aircraft is already underway. Boeing’s 777X features wireless sensor networks] in the wing and landing Equipment, reducing wiring weight by 20% while enabling realtime structural monitoring. Airbus’s FlightSense[FLT,service models:3]

ويقوم موردو مثل هونيويل، وكولينز أيروس فضاء جوي، وجي جي الطيران بتطوير منابر قابلة للتشغيل باليوت تتكامل مع برامجيات عمليات الطيران.() وتقوم جناح هونيويل GoDirect، على سبيل المثال، بتجميع بيانات أجهزة استشعار المحرك مع المعلومات المتعلقة بالطقس والمجال الجوي للتوصية بطرق تتسم بالكفاءة في استخدام الوقود، وهذه الحلول التجارية تقلل من الحواجز أمام دخولها إلى حيز النفاذ بالنسبة إلى أصغر.

الاتجاهات المستقبلية

5G Connectivity and Satellite IoT

وسيوفر نشر شبكات الطائرات الموزعة على 5 جي (مثل نظام غوغو 5 زاي من الهواء إلى الأرض) والوحدات الساتلية ذات المدار المنخفض (ستارلينك، 1 ويب) وصلات عالية التردد بين الطائرات والأرض، مما يتيح تدفق بيانات الطيران في الوقت الحقيقي لرصد الكوكتيلات البعيدة وتحديثات رقمية متينة تستند إلى الغيوم).

نظم الصيانة الذاتية وخدمات الصحة الذاتية

ويجري حالياً بحث في مواد ذاتية التعافي التي يمكن أن تؤدي عوامل الإصلاح عندما يكتشف المستشعرات الشقوق أو التآكل، وقد تؤدي الطائرات المجهزة بطائرات مستقلة ذاتياً تفتش المناطق الخارجية للطائرات (الجاهزة التي يستخدمها الأطقم الجوية لعمليات التفتيش A350)، مهام صيانة كثيرة دون تدخل بشري.

تطور التنظيم والتصديق

ولا يزال التصديق على نظم الطائرات الذكية في إطار نظامي الوكالة الأوروبية للطاقة الذرية ووكالة الطيران المدني الدولي يشكل عقبة، غير أن كلتا الوكالتين تقومان بوضع معايير قائمة على الأداء لنظم كثيفة الاستخدام للبرامجيات، حيث يمكن للتعديلات التي أدخلتها الوكالة في الباب 25 من قانون القوات المسلحة الإندونيسية وفي الجزء 33 أن تتيح بصورة متزايدة الصيانة القائمة على الظروف إذا ما تم التصديق على سلسلة بيانات الاستشعار التكميلية.

التحديات والنظر في المسألة

أمن الفضاء الإلكتروني

Ag-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-a-d.

التكلفة والعائدات على الاستثمار

ويمكن أن تكون الأسطول المتخلف عن الدراسة بالهياكل الأساسية للمستشعرين واليووت باهظة التكلفة تتراوح بين ٠٠٠ ٥٠٠ دولار و ٢ مليون دولار لكل طائرة من أجل إعادة التشغيل الكاملة، ويجب أن تُقي ِّم الخطوط الجوية هذه التكاليف مقابل وفورات الوقود، وتخفيض وقت الصيانة، وتحسين غلة الركاب، وقضية الأعمال التجارية أقوى بالنسبة للأجسام الضيقة الطويلة الحجم والأجسام الواسعة التي تشغلها شركات النقل الرئيسية، ولكن مع انخفاض تكاليف التكنولوجيا، ستتبعها شركات النقل الإقليمية.

إدارة البيانات وتوحيدها

ويمكن أن تولد طائرة واحدة أكثر من 500 جي بي من البيانات لكل رحلة جوية، وتتطلب إدارة التخزين، وضم النطاق الترددي، والتحليل على نطاق الأسطول خطوطا قوية للبيانات والهياكل الأساسية السحابية.() وتظل معايير البيانات على نطاق الصناعة (مثلا، ] IRBUS ATA Spec 2000) و(10)

خاتمة

إن تشكيل الطائرات الذكية التي يقودها المجسون المدمجون وتكنولوجيا التوحيد القياسي لم يعد مفهوما في المستقبل، بل إنه يعيد تشكيل الطيران بصورة نشطة اليوم، ومن الصيانة المتوقعة والوقود إلى التكوين الشخصي والتفتيش المستقل، فإن هذه الابتكارات ستحقق فوائد ملموسة من السلامة والكفاءة والخبرة بالنسبة للمسافرين، حيث أن خمسة آلاف وتوائم رقمية وكبيرة في مجال تكنولوجيا المعلومات، واحتمالات عمليات الطيران المستقلة تماما، وتفادي وجود هياكل مصممة على أساسها.