組込みセンサーとIOT技術によるスマート航空機構成の未来

乗客の快適性とキャビンインテリジェンス

IoT は、機械システムを超えてキャビンに拡張します。センサーは温度、湿度、空気の質、騒音レベルを測定します。アルゴリズムは、HVAC ゾーンと照明を自動調整し、占有率と時刻に基づいて照明を調整します。 [パーソナライズされた機内エンターテインメント[[]]システムでは、乗客の好みデータ(IoT ビーコン経由で収集)を使用して、コンテンツをカスタマイズし、シートの設定を調整し、接続を管理します。 エミレーツやデルタなどの航空は、すでに IoT 拡張可能なアプリをデプロイする [FLT] 全体のエネルギーを削減します。[FLT] と 全体のエネルギーを削減] [F] [F] [F] 移動] と [F] 移動速度を監視する [F] [F] 移動中に、 [F] 移動する [F] 移動速度を監視する [F] [FLT] と [F] [F] [F] [F] 移動する [F] [F] 移動速度を監視する [F] 移動する [F] [F] 移動速度を監視する [F] [FLT

スマート航空機の運転をキーテクノロジー

センサーの融合および端の計算

現代の航空機は、数百〜数千のセンサーを運ぶ。 センサーの融合 - 分離されたソースからデータを組み合わせること - 航空機の状態の統一された画像を引き起こします。 エッジコンピューティングノードは、ミリ秒単位で航空技術湾プロセスの重要なデータにあり、飛行批判機能の即時応答を保証します。 例えば、 [ SmartProbeセンサーは、ot-pit-staticおよび角度-of-at-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t

人工知能と機械学習

歴史ある飛行データで訓練されたAIモデルは、人間のオペレータに見えないパターンを検出します。 複雑なニューラルネットワークは、ベアリングの劣化を識別するために振動スペクトルを分析します。 ランダムな森林モデルは、コンポーネントの残りの有用な生活を予測します。 []]]NASAの航空研究開発[]は、エンジンの欠陥を識別する95%以上の精度を達成するAIベースの診断システムを示しています。 キャビンでは、乗客の要求を削減する自然言語処理(NLP)の仮想アシスタントが、作業者の作業を削減します。

デジタルツインズ

A [デジタルツイン]は、実際の航空機の仮想レプリカで、センサーデータと継続的に同期されます。 エンジニアは、極端な気象やコンポーネントの劣化をシミュレートするような、実際の資産を危険にさらすことなく、どのようなシナリオを実行することができます。 ロールスロイスは、Trentエンジン家族用のデジタルツインを使用して、リアルタイムのパフォーマンス監視と予測メンテナンスを可能にします。 同じコンセプトは、エアフレームに適用され、着陸装置、および航空機のメンテナンスを最適化することを可能にします。

現行の実装と業界リーダー

スマート航空機への移動は既に進行中です。ボーイングの777Xは]ワイヤレスセンサーネットワーク]を翼と着陸装置に置き、リアルタイム構造監視を有効にしながら配線重量を20%削減します。エアバスの]]FlightSenseプログラムは、サービス内のA350からIoTデータをを使用して、空中モデルを絞り込み、航空機の制御法を改造し、Embert4をEm4に更新します。

ハネウェル社、コリンズ航空、GE Aviation社などのサプライヤーは、航空会社のオペレーションソフトウェアと統合するIoT対応プラットフォームを開発しています。ハネウェル社の]GoDirectスイートは、例えば、エンジンセンサーデータを気象と大気空間情報と集約して燃料効率の高いルートを推薦しています。これらの商用ソリューションは、より小さいキャリアへの参入障壁を下げています。

今後の動向

5GコネクティビティとサテライトIoT

航空専用5Gネットワーク(Gogoの5Gエアツーグラウンドシステムなど)と低地球軌道衛星星(Starlink、OneWeb)のロールアウトにより、航空機と地上の高帯域幅、低レイテンシリンクが提供されます。これにより、リモートコックピット監視とクラウドベースのデジタルツイン更新のための飛行データのリアルタイムストリーミングがリアルタイムで配信されます。 ]]衛星を経由して、既にNridiumを監視する予定です。

自動メンテナンスとセルフヒーリングシステム

センサーが割れ目や腐食を検出するときに修復剤を解放する[自己治癒材料[]に研究が進行中。 航空機の外部(A350検査用エアバスによって使用されるすでに)を検査する自律ドローンと組み合わせることで、将来の航空機は、人間の介入なしで多くのメンテナンスタスクを実行することがあります。 ロボティックアームは、リアルタイムに時間をかけて、交換する部品の着用をすることができます。

規制および認定の進化

EASAおよびFAA規則に基づくスマート航空機システムがハードルのままである。しかしながら、両方の機関は、ソフトウェア・インテンシブ・システムのためののパフォーマンス・ベースの標準を開発しています。 FAAの14 CFR Part 25およびパート33の修正は、センサーのデータチェーンが認定されている場合、条件に基づくメンテナンスを可能にする。 業界は、デジタルツインと継続的な監視データが、または物理的な涙を補うことができる「スマート認定」フレームワークに移動しています。

課題と考察

サイバーセキュリティ

より接続性が高く、悪意のある俳優のための攻撃面が成長します。 組み込みセンサー、IoTゲートウェイ、およびワイヤレスネットワークは、侵入に対して固着しなければなりません。 規制機関は、データ暗号化、安全なブートプロセス、およびネットワークセグメンテーションを必要とし、キャビン内の妥協を防ぐためのフライトクリティカルシステムに影響を及ぼす。 []Aircraft Cybersecurity Framework(SAE Internationalによって開発)とオーストラリアのACF]の定常性基準は、しかし、必要とされている[FLT:]の定義された基準は、 [[FLT:]]の定義された基準は、 [[FLT]]]の定義された。