Short SkyVan
Short SkyVan on Aallon oma tutkimuslentokone
SHORT SkyVan Malmin lentokentällä
Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulun SHORT SC7 Skyvan-lentokone on modifoitu tutkimuskäyttöön soveltuvaksi ja siihen on asennettu useita erilaisia mittausjärjestelmiä, kuten mikroaaltoradiometrijärjestelmä, sivukulmatutka, kuvaava spektrometri, HUT-2D. Lentokonetta operoi nykyään Radiotieteen ja -tekniikan laitoksen kaukokartoitusryhmä. Skyvan on kaksimoottorinen paineistamaton potkuriturbiinikone, jonka suurin toimintaetäisyys on 1370 km ja suurin toimintakorkeus runsaat 3 km. Skyvan on erittäin sopiva kaukokartoitustutkimuksiin mm. seuraavien ominaisuuksiensa ansiosta:
- sen operointi-ja huoltokustannukset ovat kohtuulliset
- matkustamo on tilava (6 m pitkä, poikkileikkaus 2m x 2m)
- perässä oleva lastausovi on suuri (1,45 m x 1,75 m)
- kone pystyy operoimaan myös lyhyiltä päällystämättömiltä lentokentiltä
- lentokone on paineistamaton.
Matkustamoon on asennettu istuimet 10 henkilölle. Matkustamon ja lastausoven mitat yhdessä koneen suuren hyötykuormakapasiteetin kanssa mahdollistavat kookkaidenkin mittaitteiden asentamisen lentokoneeseen ja niiden vaivattoman käytön. Lentokone on paineistamaton, joten runkoon kohdistuvat muutostyöt ovat mahdollisia ja kohtuuhintaisia.
Tutkimuslentokoneen Short SkyVan ohjaamo
Lentokoneen sähköjärjestelmä on uusittu kokonaan. Skyvanin tuottamasta 6 kW tehosta on saatavana mittalaitteille kaikkiaan 2,8 kW. Tehomäärä jaetaan 28 V DC- ja 220 V AC-järjestelmän kesken. 28 V DC on lentokoneen perusjännite ja sitä jaetaan erilaitteille 10 A liitännöin kukin omalla sulakkeellaan varustettuna. Lennon aikana 220 V AC-tehoa on käytettävissä noin 1 kW.
Lentokoneen ollessa maassa virtaa otetaan kummassakin järjestelmässä maalaitteelta, mikä mahdollistaa tutkimuslaitteiden lämmityksen, kalibroinnin ja testauksen ilman, että lentokoneen moottorit ovat käynnissä. Sähköjärjestelmän tärkeimmät komponentit ovat samaa tyyppiä kuin muissakin huippukoneissa, mm Hornetissa ja Tomacissa.
Kaukokartoituslentokoneen on kyettävä sekä lentämään mittauslinjat erittään tarkasti että tallettamaan kunkin laitteen mittausdataan liittyvä paikkatieto. Avaruustekniikan tutkimusryhmässä (silloinen TKK/AVA) suunniteltu Skyvanin järjestelmä sisältää GPS-vastaanottimen, tietokoneen ja graafisen näytön. Lentokoneen tarkka navigointi taataan tehtävään erityisesti suunnitellulla käyttäjäliittymällä ja haluttuun lentolinjaan nähden suhteellista asentoa kuvaavalla näytöllä.
SkyVan miehistön lentohaalarimerkki
Miksi lentomittaukset?
Lentotoiminnan tarkoituksena on kehittää uusia tulkintamenetelmiä satelliittilaitteita varten. Kaukokartoitustutkimus kattaa mikroaaltoinstrumenttien suunnittelun ja rakentamisen, lentomittaukset ja tulkintamenetelmien kehittämisen satelliittilaitteita varten.
Kokeellinen mittaustoiminta on tärkeää, sillä sähkömagneettisten aaltojen vuorovaikutus kohteen kanssa on teoreettisesti monimutkaista ja tulkintamenetelmien kehitys vaikkapa merijäätyyppien erottamiseen toisistaan on pelkästään teorian pohjalta käytännössä mahdotonta. Lentomittaukset samanaikaisesti tehtävien maastomittauksien kanssa ovat huokea ja käytännöllinen tapa saada satelliittialgoritmien kehittämiseen tarvittava datamäärä kootuksi. Myös lähitulevaisuuden satelliittilaitteiden tekniset ominaisuudet (mm.toimintataajuus, polarisaatio, mittauskulma) voidaan optimoida tekemällä lentomittauksia vastaavilla laitteilla eri olosuhteissa. Lentomittauksella varmistetaan datan saanti haluttuna ajankohtana halutusta paikasta—satelliittilaitteilla on omat huomattavat rajoituksensa.
Pääosa tutkimuslentotoiminnasta tapahtuu yhteistyössä kansallisten ja kansainvälisten tutkimuslaitosten kanssa. Lentotoiminnan päärahoittajat ovat TEKES (Tekniikan edistämissäätiö), ESA (Euroopan avaruusjärjestö) sekä EU (Euroopan unioni).
Tutkimuskone on saatavana muidenkin laitosten ja yritysten käyttöön.
Radiometrit mittauksessa
Lentokoneeseen asennettu mikroaaltoradiojärjestelmä on tämäm hetken monipuolisin radiometrijärjestelmä Suomessa. Järjestelmässä on kaksi osaa: profiloiva(ei-kuvaava) ja kuvaava. Profiloiva järjestelmä toimii yhteensä kuudella taajuudella, alueella 6 - 94 Ghz ja useimmilla taajuuksilla radiometri mittaa kohteen lähettämää mikroaaltoemissiota sekä vertikaali-että horisontaalipolarisaatiolla. Järjestelmän mittauskulma on 50 astetta vertikaalista. Profiloivan järjestelmän tärkeimmät tekniset ominaisuudet ovat samat kuin Euroopan Avaruusjärjestön NlMR-radiometrillä, joka laukaistaan vuonna 2000.
Kuvaava järjestelmä toimii 93 Ghz taajuudella ja muodostaa kohteesta kuvan molemmilla polarisaatioilla. Kuvaavassa radiometrissä toteutettuja uutuuksia ovat lennonaikainen kalibrointi, kohteen mikroaaltokuvan ja videokuvan reaaliaikainen näyttö ja keilaustavan ohjelmoitavuus.
Lentokoneeseen asennettu sivukulmatutka toimii 9,5 Ghz taajuudella ja muodostaa VV-polarisaatiolla 20 km leveästä alueesta digitaalisen kuvan, jota voidaan muokata kuvankäsittelylaitteistolla.
SkyVanin historia
SkyVan lumihangessa ennen kunnostusta
Silloinen Teknillisen korkeakoulun Avaruustekniikan laboratorio (TKK/AVA) osti vuonna 1994 vanhan SHORT SC7 Skyvan-lentokoneen. Kone oli kehnossa kunnossa ja oli ollut vähän aikaa käyttämättä. Mittaavan kunnostusprojektin aikana uusittiin koneen sähköjärjestelmä ja useita mekaanisia järjestelmiä. Lentokone maalattiin ja siihen tehtiin muutoksia kaukokartoitusinstrumenttien kiinnitystä varten.
1995 SkyVan osallistui EMAC mittauskampanjaan pohjois Suomessa ja 1996 oli lentokone esillä Tampereen lentonäytöksessä.
Vuonna 2000 SkyVan osallistui FOREMMS kansainväliseen mittauskampanjaan Puolassa ja Italiassa.
Skyvan Tampereella vuoden ilmailunäyttelyssä
Lisätietoja
Professori Martti Hallikainen, martti.hallikainen [at] aalto [dot] fi, puh. (09) 470 22371
Käyttöinsinööri Erkka Rouhe, erkka.rouhe [at] aalto [dot] fi, puh. (09) 470 26077
