ATMOSLAB utilizează platforme aeriane în registrul civil din România. Evoluțiile ATMOSLAB în spațiul aerian civil nesegregat sunt autorizate de AACR conform standardelor EASA și FAA.

ATMOSLAB este format din Laboratoare aeropurtate, Laborator mobil la sol și Mediu colaborativ.

Laboratoarele Aeropurtate (LA) se compun din:

Platforma aeriană YR-INC, care este un avion bimotor turbopropulsor, Hawker Beechraft C90 GTx, pe care sunt amplasate echipamentele de cercetare atmosferică, aparatură de achiziție a datelor de la senzorii externi și softul de prelucrare primară, precum și aparatură de teletransmisie a datelor la sol;

Platforme aeriane YR-BNR, YR-BNM, YR-BNN, YR-BNK, care sunt avioane bimotor cu piston tip Britten-Norman BN2-A, pe care sunt amplasate echipamentele de supraveghere aeriană în tehnologie RADAR AESA și camere de supraveghere hiperspectrale, aparatură de achiziție a datelor de la senzorii externi și softul de prelucrare primară, precum și aparatură de teletransmisie a datelor la sol;

Radar meteorologic pentru navigație aeriană, observarea și înregistrarea fenomenelor meteo extreme (furtuni, descărcări electrice, etc.), pentru analiza caracteristicilor fizico-chimice ale mediului atmosferic (atât compoziție chimică, distribuții de particule în suspensie, dar și gradienți de viteză);

Receptor acustic matricial pentru analiza de zgomot utilizând tehnologie de tip beamforming.

Sisteme de achiziție a datelor primare de la senzori: sisteme dedicate pentru achiziția datelor, software de gestionare a informațiilor; alimentarea cu energie a senzorilor de pe echipamentele ambarcate,

Echipamente de comunicații digitale și analogice între laboratorul aerian și cel aflat la sol.

Laboratorul Mobil la Sol (LMS) este un laborator amenajat într-un spațiu auto containerizat standardizat, compartimentat corespunzător, dispus pe un mijloc de transport, în care se vor dispune următoarele echipamente:

a) Aparatura de calibrare a senzorilor de pe laboratorul aeropurtat;
b) Sisteme de calcul pentru analiza preliminară a datelor primite de pe avion și generarea hărților primare de date;
c) Mijloace tehnice de comunicații (radio data-link);
d) Sistem de monitorizare prin GPS
e) Grup electrogen pentru alimentarea cu energie a echipamentelor;

Mediul Colaborativ de procesare complexă a datelor este o platformă de calcul de înaltă performanță interconectată la sistemul informatic INCAS. Platforma beneficiază de o serie de dezvoltări specifice pe următoarele categorii de componente:

a) Hardware – sistem distribuit de calcul, în arhitectură paralelă, utilizând Linux ca sistem de operare;
b) Middleware – implementare de tehnologie Grid (distribuție gLite) și interconectare la organizația virtuală (VO) de simulare complexă existentă la INCAS;
c) Software – pachete specifice pentru analiză numerică, bazate pe mediul LabView și MathLab/SimuLink, compilatoare FORTRAN și C++.

Descrierea echipamentelor esentiale

Laboratorul aeropurtat are în componență aeronave echipate cu cele mai sofisticate echipamente specifice unei aeronave în clasa CS-23 (conform EASA în UE, respectiv JAR-23 în SUA), capabile să ofere performanțe deosebite în analiza mediului și a comportamentului dinamic al aeronavelor, inclusiv navigație autonomă.

În particular, menționăm ca partea de laborator aeropurtat este formată dintr-o aeronavă nouă achiziționată în 2011, de tipul Hawker Beechraft C90 GTx, bimotor cu motoare turbopropulsoare, cabină presurizată care asigură un plafon de zbor de 9000m la o viteză de croazieră de 505 Km/h, echipată cu aparatură de bord tip “Glass Cockpit” de ultimă generație și dotată cu echipamente de cercetare a mediului de înaltă performanță. Pentru a fi transformată într-un laborator aerian, aeronava a suferit modificări care au fost proiectate de către reprezentantul autorizat al fabricantului, ulterior fiind obținute certificări de tip suplimentare specifice pentru modificările efectuate, de la EASA (European Aircraft Safety Agency). Acest fapt permite utilizarea aeronavei la cele mai sofisticate misiuni de supraveghere/monitorizare și determinări tip Earth Observation.

Evidențierea echipamentelor unicat în țară, esențiale pentru IOSIN:

• indicarea echipamentelor similare în țară și străinătate / localizare
• analiza comparativă cu alte echipamente similare;
• fundamentarea unicității echipamentelor

Echiparea cu senzori meteorologici de tipul Droplet Measurements “Cloud, Aerosol and Precipitation Spectrometer (CAPS si SPEC)”, permite studiul distribuției particulelor cu dimensiuni cuprinse între 0.51 și 50 de microni, distribuția particulelor de ploaie cu dimensiuni cuprinse între 25 și 1550 microni la o rezoluție de 15 microni, proprietățile optice ale particulelor, analiza formei particulelor, conținutul de apă lichidă cuprinsă între 0.01 și 3 g/m^3, viteza aerului, temperatura și presiunea atmosferică. Acești senzori pot fi utilizați în numeroase aplicații, legate inclusiv de modificări meteorologice, formarea gheții, cercetarea furtunilor și a uraganelor, aplicații cu specific în agricultură, etc.

Această dotare/capabilitate unică în România permite realizarea de măsurători de maximă complexitate și cu maximă eficiență pentru cele mai complexe probleme de analiză mediu.

La bordul YR-INC este instalat un radar Rockwell-Collins WXR-270 meteorologic pentru navigație aeriană, observarea și înregistrarea fenomenelor meteo extreme (furtuni, descărcări electrice, etc.)

Pe un pilon extern este instalat un container specializat ce include un complex Lidar-Cameră Hiperspectrală (RIEGL), capabilă de masuratori lidar cu precizie de 2 cm, dar și pentru analiza caracteristicilor fizico-chimice ale mediului atmosferic (atât compoziție chimică, distribuții de particule în suspensie, dar și gradienți de viteză);

Suplimentar, la bordul YR-BNN este instalat un sistem radar SeeSprey 5000 (SELEX) și un receptor acustic matricial pentru analiza de zgomot utilizând tehnologie de tip beamforming capabil de comunicație on-line cu stația de sol (laboratorul mobil).

Instalația este cu un grad foarte ridicat de complexitate, fiind în categoria instalațiilor monitorizate constant la nivel internațional pe considerente de calitate și siguranță (EASA).

Instalația a fost concepută și este utilizată pentru cercetări atmosferice de mediu, precum și dezvoltarea de configurații pentru aeronave și vehicule aeriene cu destinație civilă și militară, respectiv pentru cercetare-dezvoltare în domeniul spațial, la un nivel TRL 4 – 9.

Ca urmare a modernizărilor efectuate în mod constant, instalația este singura capabilă să asigure condiții de experimentare specifice de fizica atmosferei, teledetecție și EO, precum și analiza curgerii laminare/turbulente în regim de viteză mare pe configurații reale de aeronave. Prin modul de concepție și gradul de instrumentare existent, instalația are cele mai avansate capabilități la nivel regional pentru investigarea câmpului curgerii pe vehicule aeriene și spațiale.

IOSIN ATMOSLAB este susținut din fonduri publice alocate prin autoritatea de stat pentru cercetare-dezvoltare.

Responsabil:

Drd. Ing. Alexandru PANĂ
pana.alexandru@incas.ro