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© linear technology Application Notes | 28 September 2016

Die Evolution in der Luftfahrt und Verteidigungsindustrie

Aus Sicht eines Halbleiterherstellers, der auf analoge Hochleistungskomponenten spezialisiert ist, war der Marktsektor Luft-/Raumfahrt & Verteidigung schon immer eine langfristige Investition.
Die Design-Ins der Produkte benötigten mindestens fünf Jahre, um einen Rückfluss der Investition zu generieren, dieses Geschäft kann dann aber für zehn Jahre oder mehr laufen, wenn es erst einmal in der Produktion ist.

Diese langfristige Stabilität des Verteidigungsgeschäfts ist attraktiv und laut SIPRI (Stockholm International Peace Research Institute) sind in den letzten beiden Dekaden die globalen Ausgaben für das Militär jährlich im Durchschnitt um 2,5 Prozent gestiegen. Die seit 2009 anhaltende Abnahme der Militärausgaben in den USA und Europa hat sich stabilisiert und es wird erwartet, dass in den kommenden Jahren wieder ein ständig aufwärts gerichtetes Momentum eintreten wird.

Als Antwort darauf hat sich die Verteidigungsindustrie neu aufgestellt und konsolidiert, während die Luft-/Raumfahrtindustrie, und insbesondere die zivilen Flugzeuge, getrieben von den ständig steigenden Passagierzahlen, kontinuierlich wuchsen, gibt es auch eine starke Bewegung dazu, mit der Entwicklung von großen preiswerten Ausführungen von Kommunikationssatelliten den Weltraum zu kommerzialisieren. Dies ist der Gegenstand eines separaten Artikels und wird deshalb hier nicht detailliert erläutert.

Im gesamten Bereich Luft-/Raumfahrt und Verteidigung war das Geschäft wegen der großen Beschaffungsprogramme schon immer zyklisch. Aber heute sind die Entwicklungszyklen wesentlich kürzer und der Fokus immer stärker auf den Wert gelegt, den ich für mein Geld erhalte. Deshalb wurden Kosten senkenden Redesigns intensiviert, die immer üblicher wurden. Gleichzeitig waren weniger Entwicklungsressourcen verfügbar, was der Rationalisierung von Organisationen, getrieben von kostensenkenden Maßnahmen folgte, da die Industrie damit kämpfte, effizienter zu werden.

Trotz dieses Drucks hat der Appetit auf neue Technologien nicht abgenommen und Verbesserungen in SWaP (size, wight and power) wurden mit dem Einsatz komplexerer integrierter Schaltungen und Software erreicht. Weniger Entwicklungsressourcen und komplexere Produkte haben die Bedeutung von einfach zugänglichen Online-Informationsquellen gesteigert. Linear Technology hat z.B. Video-Tutorials, technische Blogs, und Schaltungssammlungen implementiert, um den Wissenstransfer zu beschleunigen. Die Feld-Applikations-Unterstützung von Linear Technology ist sehr wertvoll, sei es bei persönlichen Treffen oder beim technischen Support via Online, E-Mail oder über Telefon.

Die Demo-Boards von Linear Technology haben sich als ein effektiver Weg etabliert, die Schaltung aufzubauen und zum Laufen zu bringen. Als Resultat der komplexeren Produkte von Linear Technology haben wir nun weitere Entwicklungswerkzeuge wie Linduino, eine Arduino-kompatible Plattform für die Entwicklung und Distribution von Firmware-Bibliotheken und Code für SPI- und I²C-kompatible integrierte Schaltungen. Bild 1 (Top: Linduino One verbunden mit dem LTC2607-Demo-Board) zeigt das Linduino-One-Board, verbunden mit einem Zweifach-16-Bit-D/A-Wandler-Demo-Board LTC2607, einem von weit über 300 auf USB basierenden Datenerfassungskarten, die für spezifische Linear-Technology-Produkte mit individuellen Tochterkarten verbunden werden. Die Software enthält auch Web-Links zu den entsprechenden Datenblättern dieser Produkte und hat eine automatische Aktualisierungsfunktion, um die Software auf gleichem Stand wie die neuesten Device-Treiber zu halten.


Bild 2: Der Silent Switcher LT8614
Bereiche, in denen wir eine besonders große Entwicklungsaktivität beobachten sind die Sicherheitsüberwachung und das Ergreifen elektronischer Gegenmaßnahmen, unbemannte Fahrzeuge und von Soldaten getragene Ausrüstung. Geringer Stromverbrauch im Ruhezustand und eine besonders effiziente Spannungswandlung sind ein gemeinsamer Schwerpunkt, um die Betriebszeit von batteriebetriebenen Ausrüstungen zu maximieren. Linear Technology ist als führender Innovator anerkannt, der neue Technologien und Ideen als erster auf den Markt bringt. Ein Beispiel dafür ist die Silent-Switcher-Architektur, die in Produkte wie dem LT8614 implementiert ist, der in Bild 2 dargestellt ist. Dieser synchrone abwärts wandelnde 42-W-/4-A-Silent-Switcher senkt EMI/EMV-Emissionen verglichen mit Standard-Switchern um mehr als 20 dB, was in einem geringeren Systemrauschen und erhöhter Empfindlichkeit oder Auflösung resultiert.

In der Zukunft erwarten wir, dass der Anteil der Elektronik prozentual an der gesamten Ausrüstung steigen wird, getrieben von den komplexen Datennetzwerken mit deutlich mehr Sensoren und stärkerem Fokus auf der Big-Data-Analyse. Es wird mehr Gewicht auf der Flexibilität in den Systemen liegen, um mit einem größeren Bereich an Schwerpunkten umgehen zu können. Besser integrierte Kampfverbände, stärkerer Einsatz von umweltfreundlichen Energiequellen und Hybrid-elektrisch versorgte Systeme werden ebenfalls wichtiger werden - und all dies bedeutet komplexere Elektronik.

Zusammenfassend sehen wir exzellente Entwicklungsunterstützung und Werkzeuge, innovative Produkte und langfristig einen kontinuierlichen Support für Produkte über Jahrzehnte der Produktion als essentiell an für Kunden aus den Bereichen Luft-/Raumfahrt und Verteidigung.
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Autor: Steve Munns, Mil-Aero Marketing, © Linear Technology Corporation
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