Comprehensive solution for onboard fiber-optic information networks

V A Andreev,V A Burdin,A V Bourdine

doi:10.21778/2413-9599-2020-30-4-8-13

Abstract

Problem statement. In recent years, the problem of replacing copper-core fiber-optic cables has become particularly relevant. This is due to two factors: first, the prospect of introducing unmanned vehicles and the development of electromagnetic microwave weapons that can disable electronic equipment for almost any target at a distance of 10 km or more, and second, the growing need to reduce the delay of transmitted signals on the network and increase the volume of information transmitted in these networks. The article describes the construction of onboard cable networks using fiberoptic cables. The advantages and disadvantages of fiber-optic based onboard networks are described.Objective. Development of solutions for the use of fiber-optic communication cables in onboard information networks that provide high technology for laying optical cables, the required speed of information transmission, ease of operation and modernization of information networks.Results. A comprehensive solution for building onboard information networks based on fiber-optic cables having an increased core diameter and an optimized refractive index profile in pipelines using pneumatic laying technology is proposed.Practical implications. The proposed integrated solution for onboard fiber-optic information networks, including a method for onboard laying optical cables, the use of specially developed optical fiber with an increased core diameter and reduced differential modal delay, and the development of modular telecommunications equipment, allows meeting the requirements for onboard networks to ensure reliability and safety, economic efficiency, reduce labor intensity, and ease of maintenance, components dismantling and replacement.

Highlights

The problem of replacing copper-core fiber-optic cables has become relevant. This is due to two factors: first, the prospect of introducing unmanned vehicles and the development of electromagnetic microwave weapons that can disable electronic equipment for almost any target at a distance of 10 km or more, and second, the growing need to reduce the delay of transmitted signals on the network and increase the volume of information transmitted in these networks
The advantages and disadvantages of fiber-optic based onboard networks are described
A comprehensive solution for building onboard information networks based on fiber-optic cables having an increased core diameter and an optimized refractive index profile in pipelines using pneumatic laying technology is proposed

Summary

Проблемы внедрения волоконной оптики на бортовых сетях и предлагаемое решение

В настоящее время для построения информационно-телекоммуникационной инфраструктуры бортовых сетей используются следующие стандарты [4]: ARINC664 «Информационные сети летательных аппаратов» и ARINC818 «Цифровой видеоинтерфейс авиационного радиоэлектронного оборудования с высокой скоростью передачи данных». В качестве одного из факторов, тормозящих процессы внедрения бортовых волоконно-оптических сетей, помимо организационных проблем эксперты отмечают недоверие специалистов к надежной работе оптического волокна в условиях повышенных нагрузок на борту. Недоверие к устойчивости оптических волокон к внешним воздействиям пыли, влаги, вибрации, температуры и т. Согласно упомянутому ранее стандарту ARINC818 при радиусах покрытия сети менее 500 м допускается использовать бортовые кабели с многомодовым оптическим волокном на длинах волн около 0,85 мкм. При тех же допусках их надежность в условиях повышенных вибрационных и температурных воздействий, высокой концентрации пыли, влаги и т. Естественно, что требования по надежности предъявляются к бортовой сети в целом, что требует стойкости к внешним воздействиям всех блоков аппаратуры, непрерывного мониторинга параметров каналов в штатном режиме и управления на его основе сетью для обеспечения резервирования оптических волокон и блоков телекоммуникационного оборудования. Основные положения предлагаемого решения обсуждались на состоявшейся в конце 2019 г. конференции «Оптические технологии в телекоммуникациях» [8]

Способ прокладки бортовых оптических кабелей

Новое специальное оптическое волокно с увеличенным диаметром сердцевины

Новое бортовое телекоммуникационное оборудование модульного типа

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ