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PLC-basierter Datenbus für zukünftige Passagierflugzeuge  Substantielle Gewichts- und Komplexitätsreduktionen für Flugzeug-Datennetze

Eine mit renommiertem Innovationspreis ausgezeichnete Technologie für die hochzuverlässige Datenübertragung über Stromverteilnetze von Flugzeugen, mit der Gewicht, Raum, Produktionszeit und Störanfälligkeit reduziert werden.

Bild einer Flugzeugverkabelung

Die Menge der Daten, die in einem Flugzeug erzeugt und verteilt werden müssen nimmt immens zu basierend auf den Trends:

  • Cabin Connectivity: Bedingt durch den Trend zu mehr Passagier-Komfort steigt die Zahl der Kabinensysteme und deren Datenbedarf rasch an.
  • More-Electric-Aircraft: Aus Gewichtsgründen werden hydraulische und pneumatische Aktuatoren durch elektrische ersetzt. Parallel damit wächst die Zahl der zu vernetzenden Sensoren, Aktuatoren und Controller für die Überwachung und Steuerung der Systeme, und damit die Datenmenge, die zu verteilen ist. 
  • Predictive Maintenance: Die Überwachung von Komponenten mit entsprechenden Health-Monitoring-Systemen und die optimale Datenverarbeitung bieten massives Kosteneinsparungspotential.

Der Transfer dieser Daten erfordert Datennetze, die den Durchsatz für die o.g. Applikationen im Flugzeug gewährleisten müssen. Hierfür sind aufgrund der Datenmenge alle möglichen Kommunikationskanäle erforderlich. Neben fiberoptischen und Wireless-Netzen bietet Power Line Communication (PLC) eine sehr interessante Lösung, da sie Zusatz-Benefits ermöglicht: 

  • Die Komponenten von Flugzeug-Systemen benötigen meistens sowohl eine Stromversorgungs- als auch eine Datenschnittstelle, was zu heute zwei separaten Verkabelungen für Strom- und Datenverteilung im Flugzeug führte, mit immensen Kabellängen von bis zu 500 km bei der A380, die mehrere Tonnen wiegen. Dabei ist Gewichtsreduktion aber eine ständige Herausforderung für die Flugzeughersteller, um Treibstoffverbrauch sowie Schadstoff- und Lärmemissionen zu reduzieren.
  • Der zusätzliche Benefit von PLC ist, dass die Daten über die Stromverteilungsverkabelung übertragen werden und sich damit separate Datenkabel, -stecker, -halterungen, etc. erübrigen. Somit werden substantiell Gewicht, Platz und Komplexität und auch Produktions- und Unterhaltskosten eingespart. 

Das CC ISN forscht an der PLC-Technologie PLUS (Power Line Data BUS) für hochzuverlässige Echtzeitkommunikation im Flugzeug. Das CC ISN arbeitet dabei eng mit Diehl Aerospace und weiteren Partnern aus der europäischen Flugzeugindustrie in verschiedenen internationalen Rahmenprogrammen (H2020, CLEANSKY, LuFo, etc.) zusammen. Die PLUS-Technologie wurde bereits mit einem renommierten globalen Innovationspreis (Crystal-Cabin-Award 2017) ausgezeichnet.

Heutige übliche Verkabelung

PLUS-basierte Verkabelung

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Publikationen

  • Improving Soft Decoding by Spectral Leakage Reduction in Presence of Narrow Band Interference in PLC

  • POWER LINE DATA BUS

    (492.3 KB) .PDF 

  • A Characterization of the Broadband MIMO PLC Channel in Aircraft

  • Luftfahrt: Leichter fliegen dank Luzerner Technologie

  • Model Based Design of an Avionics Power Line communications Physical Layer

    (478.4 KB) .PDF 

  • Leichtere Kommunikation in Flugzeugen

    (269.6 KB) .PDF 

  • The Application of COTS Power Line Communications Technology for Avionics Systems

    (578.7 KB) .PDF 

  • Achieving EMC Emissions Compliance for an Aeronautics Power Line Communications System

    (609.6 KB) .PDF 

  • A Bifilar Approach to Power and Data Transmission over Common Wires in Aircraft

    (439.3 KB) .PDF 

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Projekte

  • Verschiedene Projekte im Unterauftrag von Diehl Aerospace

  • Smart-Aircraft-Actuator Demonstrator im maxon-Lab

  • EC CLEANSKY MISSION

  • “Multi-Channel-PLC-Network-for-Cabin” (Schweiz, Bundesamt für Zivil-Luftfahrt)

  • EC FP7 Project «ASHLEY»

  • EC FP7 Project «TAUPE Transmissions in Aircraft on Unique Path wirEs»

  • TAUPE Projektbeschreibung und Rolle des CC ISN

    (458.3 KB) .PDF 

  • TAUPE overall project presentation

    (639.0 KB) .PDF 

Links

  • PLC-Publication in IEEE Open Access
  • Powerline Communication des CC ISN als Success Story von ASHLEY
  • CC ISN Gewinner des Crystal Cabin Award 2017- Youtube-Beitrag
  • ASHLEY Project: 3rd Annual Review and ASHLEY Public Forum auf Youtube
  • PLUS integrated in Aircraft Ventilation Control System
  • CC ISN auf Youtube

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