Предпосылка
На протяжении последних десятилетий для большинства крупных авиакомпаний одним из важнейших аспектов, способствующим улучшению качества услуг в полете и, как следствие, увеличению пассажиропотока, стала организация устойчивой связи с борта самолета.
В современном мире люди привыкли иметь постоянный доступ к сети интернет, где бы они ни находились. Становясь на непродолжительное время авиапассажиром, человек, тем не менее, хочет быстрого и надежного интернет-сервиса даже на борту авиалайнера. Интернет уже практически превратился из глобального информационного канала, каким он являлся не так давно, в обыденное средство связи – поэтому обеспечение доступа в Интернет превратилось из перспективной в актуальную задачу. Однако, обеспечение бесперебойной связи в полете - это задача не из легких.
Решение подобной задачи требует обеспечения высокой точности управления движением. Опыт ELMO – одного из ведущих производителей систем контроля электродвигателей заинтересовал одну из компаний, занимающуюся предоставлением услуг спутникового телевидения и интернет-услуг для коммерческой авиации. При определении концепции решения задачи было очевидно, что разработка должна соответствовать жестким требованиям для применений на воздушных судах, быть экономически оправданной и, по возможности, должна иметь минимальный форм-фактор.
Задача
На сегодняшний день развитие технологий связи в наземных применениях все еще значительно опережают развитие «воздушных» технологий связи. Однако стремительное развитие спутниковой связи в последние годы открыло возможности для существенного увеличения скоростей передачи данных на воздушных коммуникациях. Сейчас по технологии доступа в Интернет через спутник работает большинство авиакомпаний в мире. Подключение к интернету на борту обеспечивается через геостационарные спутники на орбите, которые передают данные с наземных станций на ресиверы.
Для обеспечение надежного соединения между спутником и самолетом необходимо соответствующее оборудования бортовой связи. Компоненты этой системы должны иметь очень малую площадь, выдерживать суровые условия окружающей среды и постоянно поддерживать высокую точность позиционирования относительно спутника. Подвижным элементом таких систем являются бортовые антенны. Для обеспечения точного и плавного изменения траектории вращения антенн, необходимого для отслеживания спутника, должны быть применены высокоточные системы контроля движения.
Решение
В нашем случае бортовые антенны были установлены на фюзеляже и хвосте воздушного судна. Постоянно перемещаясь, антенны должны сохранять направление на сигнал спутника, находящегося на орбите. Таким образом, антенны отслеживают луч передающего спутника на всей траектории полета.
Управляет плавным и точным движением этих антенн контроллер Elmo Gold Hornet. Небольшой форм-фактор (55х46х15 мм) контроллера позволяет устанавливать его в непосредственной близости к управляемому им сервоприводу. Такое расположение практически идеально, поскольку позволяет свести к минимуму длину кабелей. Это экономит пространство в самолете, способствует снижению уровня электромагнитного излучения и обеспечивает помехоустойчивую связь. Для обеспечения плавной работы на низких скоростях был применен датчик сверхвысокого разрешения с точностью более чем 200 миллионов импульсов на оборот. Управления контроллером Elmo Gold Hornet было реализовано с помощью протокола построения промышленных систем СANopen.
Коротко о характеристиках контроллера: Elmo Gold Hornet соответствует общепринятым международным стандартам и обеспечивает гибкость компоновки и настройки всей системы. Являясь представителем семейства контроллеров сервоприводов ExtrIQ Harsh-Environment, спроектированных для обеспечения высокой надежности и производительности при работе в суровых условиях окружающей среды, Elmo Gold Hornet отвечает жестким требованиям, предъявляемым к изделиям для авиационного применения. Elmo Gold Hornet способен работать в диапазоне экстремальных температур от -40° С до 70 °C, на больших высотах, устойчив к быстрым перепадам давления воздуха, а также к вибрации вплоть до 14 + G ( С.К.З.), что делает его идеальным решением для применения на воздушных судах.
*Hornet – Шершень (с англ.)