El avance de los instrumentos para realizar pruebas en el sector aeroespacial y de defensa toma fuerza

Los departamentos de ingeniería del sector aeroespacial y de defensa necesitan tener acceso a equipos fiables que puedan ofrecer integridad de forma regular. Existe por tanto una clara necesidad de que los proveedores demuestren una comprensión exhaustiva del sector aeroespacial y de defensa y de sus requisitos específicos. Los proveedores deben poder ayudar a los fabricantes a cumplir con plazos ajustados de proyectos y respetando los presupuestos, todo ello mediante su asistencia y flexibilidad en la fase de adquisición.

A pesar de que el equipo de medición y pruebas está evolucionando rápidamente, el sector aeroespacial y de defensa también está cambiando. Para poder continuar estando en la vanguardia tecnológica, el sector está adoptando soluciones creadas para otras aplicaciones, como la interconectividad óptica. Esta intertransferencia de tecnologías es un reto específico para los fabricantes del sector aeroespacial y de defensa, ya que su conocimiento de la tecnología suele ser bastante precario.

Podemos ver a modo de ejemplo la seguridad cibernética/de redes. Aquí, las soluciones de pruebas completas ya se están utilizando en varios sectores, principalmente debido a la creciente demanda de ofrecer altos niveles de rendimiento con resultados determinísticos. Cada vez más proveedores de servicios, fabricantes de equipos de red (NEM) y empresas ven el valor que tiene realizar más pruebas de redes, medición y validación, lo cual es probable que se amplíe a otros sectores, incluido el aeroespacial y de defensa.

En lo referente a la infraestructura de redes, las empresas del sector aeroespacial y de defensa también están migrando hacia entornos virtuales y en la nube respaldados con aplicaciones web. Por ello, también hay una creciente demanda por la validación y optimización de redes en condiciones realistas.

Las empresas del sector aeroespacial y de defensa también están migrando hacia entornos virtuales y en la nube respaldados con aplicaciones web.

Otra área que cabe destacar es la de los artefactos bélicos electrónicos, donde la RF y las tecnologías microondas desempeñan un papel fundamental. Entre varias de las demandas emergentes de este sector se encuentra el requisito de mover datos de señales de RF recopilados o almacenados de un instrumento de pruebas o un subelemento a otro, con un ritmo mínimo de cerca de 10 GB/s (el equivalente a una banda ancha de RF de 2 GHz). Se pueden utilizar varias tecnologías de transferencia de datos para conseguir esto, incluido 10 Gb LAN; PCle (PXI) Gen 3 con una serie de pistas; óptico (una buena elección para cajas integradas); o un bus o placa base especial (AXIe) de pares (P2P).

Gracias a sus muchas ventajas, el uso de antenas con ráfagas escaneadas electrónicamente activas (AESA) se ha expandido por los sistemas de artefactos bélicos electrónicos y radar. Las antenas AESA utilizan ráfagas en fase, lo que permite a los sistemas funcionar en múltiples modos, tratando múltiples amenazas u objetivos aprovechando las grandes capacidades de procesamiento de señales.

Para aplicaciones satélite, está bien documentado que las antenas con ráfagas en fase ofrecen beneficios concretos en comparación a las antenas con reflectores y, por tanto, pueden considerarse una mejor opción para los vehículos espaciales GEO. Aquí, una única antena se comunica con múltiples estaciones en tierra ampliamente distribuidas al reposicionar (saltar) el haz de antena entre distintos usuarios.

Sin embargo, hay muchos retos relacionados con las antenas de pruebas. Por ejemplo, en la actualidad existe un claro aumento de los elementos que se ven en las ráfagas de fase. Estos elementos facilitan más funciones simultáneas y un enfoque más estrecho del lóbulo principal en la formación de haces. Asimismo, las señales digitales (banda ancha) cada vez se están acercando más a la antena. En el sector aeroespacial y de defensa se está hablando de que la única conexión con el módulo de transmisión/recepción (T/R) para cada elemento será a la larga un bus digital (no análogo).

Los artefactos bélicos electrónicos, por supuesto, pueden ser de distinta guisa, como barrido de señales, ataques radares y detección de señales discretas. En cuanto a las soluciones de equipos de medición y pruebas, los ingenieros dependen de los últimos analizadores y generadores de señales. Por ejemplo, ahora es posible simular entornos de señales cada vez más complejos para artefactos bélicos electrónicos y radar con un mayor realismo y confianza, utilizando un adaptador de vectores ágil.

En cuanto al sector de satélites, el uso de mayores frecuencias en los enlaces de comunicación se ha convertido en la principal tendencia. Hasta ahora, la mayoría de comunicación satélite se ha realizado en las bandas C, L y Ku, las cuales tienen un espectro limitado. Sin embargo, actualmente una serie de operadores satélite están usando, o considerando, la banda Ka (normalmente de 27 a 40 GHz) ya que transmitir en este rango de frecuencia es posible utilizando antenas más pequeñas.

Entre los retos claros que encontramos es el requisito de equipos de pruebas que cubran altas frecuencias, lo que significa una atenuación atmosférica superior. Los enlaces ascendentes pueden utilizar mayores frecuencias ya que la energía está disponible en tierra. Los enlaces descendentes, por otro lado, están más limitados debido a la falta relativa de disponibilidad energética.

Muchas frecuencias de Onda mm se emplean para entrecruzamientos entre satélites, especialmente en bandas de alta absorción como de 60 a 65 GHz, ya que fuera de la atmósfera terrestre no hay problemas de absorción. La comunicación utilizando láseres ópticos también está teniendo más interés, no solo para las comunicaciones entrecruzadas sino también por los enlaces a través de la atmósfera.

Asimismo, otro activador del mercado que está teniendo un impacto en el sector aeroespacial y de defensa es la demanda de unos porcentajes de datos más altos. Para conseguir unos porcentajes de datos más altos, se utilizan señales de banda ancha y formatos de modulación de orden superior, que al combinarse presentan algunos retos en cuanto a las pruebas.

Hasta hace muy poco, muchos analizadores de señales estaban limitados a aproximadamente 100 MHz de banda ancha de análisis. Combinar la banda ancha amplia con señales de alta frecuencia hace que sea complicado utilizar equipos de pruebas de banda ancha tradicionales, como osciloscopios, que son perfectamente capaces de gestionar bandas anchas más amplias, pero no altas frecuencias.

Algunos ejemplos de pruebas con satélites incluyen estaciones de pruebas de cargas útiles, subsistemas de simuladores de haces solares y de energía, rastreo telemétrico y subsistemas de mandos, así como subsistemas de gestión de datos y mandos.

Resumiendo, los equipos de medición y pruebas requieren una buena gama dinámica para gestionar el problema de bajo ratio de señal-ruido (SNR) que suele verse en las pruebas con satélites. Además, los formatos de modulación superior hacen que factores como la compresión y los errores de amplitud reducida en el canal ahora tengan más probabilidades de aparecer como un error de bit. Por este motivo, los equipos de pruebas deben mantener la gama dinámica y dejar suficiente margen para ayudar a detectar estos problemas.

Un giro marcado hacia unas cargas útiles más complicadas y reducidas en el sector de los satélites está impulsando la creación de dispositivos de medición y pruebas más avanzados de múltiples mediciones y estrategias de comunicación. Aquí, los analizadores de espectros y señales más populares son los que pueden ofrecer una sensibilidad mejorad y un ruido de fase baja, junto con banda ancha alta de análisis en tiempo real e interna.

Durante la validación de los ensamblajes integrados de alto nivel y los subsistemas, las compañías del sector aeroespacial y de defensa optan por sistemas de pruebas integrados con hardware y software. Algunos ejemplos de pruebas con satélites incluyen estaciones de pruebas de cargas útiles, subsistemas de simuladores de haces solares y de energía, rastreo telemétrico y subsistemas de mandos, así como subsistemas de gestión de datos y mandos.

Los instrumentos con software ofrecen flexibilidad ya que pueden utilizarse para crear una solución completa para casi cualquier problema relacionado con la medición y pruebas, sin tener que utilizar un sistema a medida costoso que solo pueda utilizarse para un caso en concreto. Entre las ventajas se incluyen: Reproducción y capacidad de datos de RF; escalabilidad y densidad de canal; flexibilidad en el factor de forma de plataforma; infraestructura de sincronización; y acceso sencillo.

Las pruebas SATCOM de banda ancha también es otra tendencia al alza. Ya que estas bandas están siendo más populares y necesitan transmitir más datos, es necesario realizar más pruebas rigurosas. Para pruebas con banda ancha SATCOM, los últimos generadores de ondas arbitrarias pueden generar señales simuladas complejas en base a un porcentaje de muestras optimizado, memoria de formación de ondas y fidelidad de señales. Dichos sistemas representan una solución de estímulo de señales para la producción simple de señales ideales, distorsionadas y en “tiempo real”.

Finalmente, elegir trabajar con un proveedor de tecnología con buena reputación, fiable y experimentado como Microlease y Electro Rent puede crear rendimientos a la hora de seleccionar equipos de medición y pruebas adecuadas, optimizando su uso y maximizando el retorno sobre la inversión. Independientemente de si el equipo de medición y pruebas se necesita para un plazo corto o largo, Microlease y Electro Rent pueden ofrecer opciones de alquiler, lease o compra en una amplia gama de equipos nuevos o de segunda mano, así como ofrecer la opción de utilizar instrumentos de pruebas como programa de intercambio. El alquiler es particularmente útil cuando los proyectos tienen que cambiar rápidamente ya que ofrecen acceso rápido a equipos durante el tiempo que sea necesario. Esto evita un gasto de capital innecesario lo cual hace que este dinero pueda invertirse en otros asuntos.

El éxito de un programa del sector aeroespacial y de defensa puede a menudo depender de tener acceso a varias opciones de adquisición de equipos de medición y pruebas. Está demostrado que los problemas técnicos pueden ser un gran dolor de cabeza, pero las demoras de proyectos por motivos presupuestarios o de disponibilidad de equipos pueden dañar los negocios, tanto a nivel financiero como de reputación. Trabajar con un socio especializado en medición y pruebas reduce estos riesgos.

Cada vez más proveedores de servicios, fabricantes de equipos de red (NEM) y empresas ven el valor que tiene realizar más pruebas de redes, medición y validación, lo cual es probable que se amplíe a otros sectores, incluido el aeroespacial y de defensa

Las pruebas SATCOM de banda ancha también es otra tendencia al alza. Ya que estas bandas están siendo más populares y necesitan transmitir más datos, es necesario realizar más pruebas rigurosas. Para pruebas con banda ancha SATCOM, los últimos generadores de ondas arbitrarias pueden generar señales simuladas complejas en base a un porcentaje de muestras optimizado, memoria de formación de ondas y fidelidad de señales