מסיבות של רוחב פס, חסינות EMI, מרחק, אמינות ולטווח ארוך, חישה פסיבית, אבטחה או בטיחות; פתרונות המבוססים על סיבים אופטיים מוצאים את דרכם יותר ויותר בישומים אשר מתפקדים בתנאי סביבה קשים. עלייה זו מביאה בעיות אפשריות עבור אינטגרטורים ומשתמשי הקצה במערכות, במיוחד אם הם לא תוכננו נכון, או שנבחרו פתרונות שאינם מתאימים ליישום או לסביבתם של משתמשי הקצה. תחומי התעשייה נמצאים כל אחד בשלב שונה בתהליך האפיון והפיתוח, ייצור, התקנה וניהול של סיבים אופטיים לתוך המערכות שלו. לכל תעשייה ויישום ישנן שלל אתגרים עליהם להתגבר, בין אם זה סביבת העבודה, משתמשי הקצה, המוצר עצמו, או שילוב.
מערכות אוויוניקה המשתמשות בסיבים אופטיים לצורך העברת נתונים ווידאו.
מערכות תקשורת טקטית המשמשות לפיקוד ושליטה בכוחות בשטח.
בכל שוק ותחום, כמעט לכל מחבר, צמה או כבל, ישנה מגמה אחת ברורה; כמות ההולכת וגדלה של נתונים אשר צריכים להיות מעובדים ומועברים במהירות הבזק ובאמצעיים פיזיים קטנים ככל שניתן.
זה המקום בו מערכות מחברים וסיבים אופטיים יכולים לעזור.
“ממחשבים ושימוש ביתי לכלי רכב צבאיים, מטוסים, רכבות, אוטומציה של מפעלים ואפילו באסדות הנפט והגז, יש כמות עצומה של נתונים המועברים הלוך וחזור באמצעות מערכות אלקטרוניות”, אומר מייקל אופרל, מנהל פיתוח עסקי ב- PEI-Genesis “סיבים אופטיים כבר בסביבתנו במשך עשרות שנים, אבל ראינו גל ענק בשימוש שלהם במהלך 10 השנים האחרונות. עכשיו, סיבים נמצאים בשימוש בכל מקום, והביקוש גדל. “
בדרך כלל קלים יותר מאשר נחושת, פתרונות סיבים אופטיים מאפשרים העברת נתונים מהירה ואמינה וכאמור נמצא אותם בתחומי הצבא, תעשיית הנפט, גז, תחבורה ותקשורת, כל זאת תוך עמידה בתנאי סביבה קשים.
למעשה, הביקוש בכבלי סיבים אופטיים רק לתעשיות הצבא והחלל צפוי להגיע ב 2023 ל כ 2 מיליארד דולר.
סיבים אופטיים פתרונות עבור הצבא
אחד התחומים שבהם יש צורך מוגבר בפתרונות סיבים אופטיים ומחברים הוא יישומים צבאיים. סיבים אופטיים ניתן למצוא מעכט בכל יישום, החל מערכות תקשורת צבאיות טקטיות ועד לרכבי השטח.
תמונה 2: מחבר Expanded Beam
כבלי סיבים אופטיים משמשים גם עבור קישוריות קרקע במהירות גבוהה. דוגמה מצוינת לשימוש צבאי היא התקנת מערכת סיבים אופטיים כדי לענות על צורכי התקשורת של בית חולים שדה.
בתי חולים צבאיים משמשים כמרכזי שדה לחיילים פצועים ונמצאים בדרך כלל הרחק מהמשאבים הדרושים. בעת הצורך יש לפרוס את המקלטים הללו במהירות האפשרית, והדבר כולל פריסת מערכות התקשורת והחשמל התומכות בפעולות בתוך המקלטים. הצורך שיש כאן הוא לא רק ברמת הביצועים האופטיים אלה גם האמינות הגבוהה שהפתרון נותן בתנאי הסביבה הקשים וגם בקלות החיבר והרכבה של המערכות בשטח.
הסביבה בהם המקלטים מפוזרים בשטח וצריכים לתפקד בהם יכולה להיות טמפרמנטלית ותוקפנית. המקלטים האלה – כולל המחברים וכבלים התומכים בתקשורת שלהם ובהעברת נתונים – עלולים להיחשף לכל דבר, החל מגשם, בוץ ומעבר מטמפרטורות מקפיאות לחום קיצוני, סופות חול ואבק פולשני.
במקרה אחד, אופיין פתרון לצמות תקשורת עבור בית חולים צבאי, באמצעות כבלי סיבים אופטיים וכבלי נחושת. ביישום הספציפי נדרש פתרון עבור הסיבים האופטיים ו מחברי D38999 עבור כבלי הנחושת אשר יעבדו בסביבה מאתגרת של בית חולים שדה. עבור חלק הסיבים האופטיים, סדרה של מחברי Expended Beam נמצאה כפתרון המושלם לצרכי הפיתוח, הייצור והשימוש בשטח.
מחברי Expanded beam
מחברי Expanded beam קלים לשימוש ועמידים מאד. מחברים אלו מותאמים במיוחד לסביבות העבודה הקשות של יישומים צבאיים שנפרסו בשטח. למחברים אלו קיים תקן צבאי MIL-DTL-83526 אשר מגדיר את הממשק הרמפרודיטי השולל את הצורך במתאמים ו/או בצד זכר וצד נקבה. למחברים אלה יש עיצוב המאפשר חיבור עיוור והם מתוכננים לטיפול בשטח. עם תכונות אלו הופך מחבר זה לקל לשימוש ותיקון תוך כדי תנועה וביצוע המשימה. בנוסף, מחברים אל מותאמים היטב לרתמות או לשימוש בתופי גלילה.
ישנם מגוון ספקים אשר בחרו ליצר מחברים אלו העומדים במפרט הממשק MIL-DTL-83526/20 & 21 כך שאנו מקבלים פתרון intermateable, הן מכנית והן אופטית עם מחברים כגון HMA, TACBeam ו F-Beam 300. עם טכנולוגיית דיוק גבוהה במיוחד בממשק החיבור שלהם, ביצועים מעולים ע”י ניחות אופטי והחזרים נמוכים ביותר. פתרון מעולה עבור תקשורת סיבים אופטיים במהירות גבוהה.
בנוסף להיותם אידיאליים לשימוש ביישומי שטח כגון מיקלטים צבאיים ובתי חולים שדה. מחברי Expanded-Beam משמשים גם עבור יישומי C4ISTAR, מערכות האנטנה, כלי רכב צבאיים, תקשורת צבאית טקטית, מתקני שידור מרחוק, מערכות מכ”ם, ניטור נפט וגז ועוד. בקיצור, ניתן להשתמש במחברים אלה בכל מקום בו הכרחי אמינות והעברת נתונים במהירות גבוהה.
תמונה 3: תחזוקה בשטח
בתעשיות מסוימות, לדוגמא, תעופה וחלל, כבר יש הנחיות מחמירות לתכן, התקנה, ניקוי, תחזוקה, ציוד, והכשרה; ולפגוש סטנדרטים כגון ARINC, SAE, EN ו- BSI. עם זאת, זמן ההשבתה של המערכת עדיין יכול להיות תלוי ניסיון, הכשרה והבטחה שהטכנאים בשטח ביצעו את התקנה לפי המפרט.
ביישומים בהם איזון זה פועל לרעת המוצר עצמו, על מנת לספק פחות סיכוןשל כשלים, הטכנולוגיה יכולה לשחק חלק גדול ולהפוך אותם לרגישים פחות ללכלוך במהלך השימוש. התוצאה היא תחזוקה קלה יותר של משתמשי הקצה, דרישות הכשרה נמוכות יותר, פחות או אפס כלים לניקוי, ועמידות גבוהה יותר בתחום.
לדוגמה:
- מערכות הקישוריות בתוך טנק או רכב צבאי אחר צריכות לעמוד בהלם וברטט, בחום קיצוני, בחול ובבוץ ובהפרעות חשמליות, תוך התמודדות עם מחזורי חיבור וניתוק גבוהים.
- רוב המפעלים אימצו אוטומציה חלקית או מלאה. המערכות שלהם נשלטות מרחוק ומנוטרות ומחייבות מערכות סיבים אופטיים לתמיכה בוידיאו, בנתונים ובדרישות חישה.
- מערכות המנוף בנמלים המרימות מכולות מסיביות הפכו לאוטומטיות לחלוטין. מערכת הסיבים האופטית התומכת במנופים אלה צריכה לעמוד בתנאי סביבה קשים שנגרמו על ידי מלח, לחות ושינויי טמפרטורה, ולעתים קרובות צריך להיות מתוחזק על ידי כוח אדם לא מיומן.
וכמובן, כלל מערכת הסיבים האופטיים חייבת להיות אמינה.
“פתרון מבוסס סיבים אופטיים צריך לעבוד נכון ב 100 אחוז בפעם הראשונה. בחוץ בשטח, בפריסת מערכת צבאית או בלב ים על אסדת גז, לא תמיד יש את הידע, המיומנות וזמינות של כלי עבודה על מנת לבצע תיקונים במחבר סיבים אופטיים”, אמר או’פרל.
ניתן לראות מגמות נוספות במערכות מחברים וכבל סיבים אופטיים אשר כוללים:
- שימוש מוגבר במחברים היברידיים – הן באמצעות נחושת והן סיבים אופטיים – ביישומים נוספים שבהם נדרשים נתוני הספק, אות ורוחב פס גבוה בפתרון חיבור יחיד.
- שימוש נרחב בפתרונות Expanded Beam בישומי בקרת הגבולות ובמערכות צבאיות הניתנות לפריסה בשטח, שכן טכנולוגיה זו מציעה עמידות על פני הסיבים המסורתיים, שכן ללכלוך יש פחות השפעה על העברת האור, ופער האוויר בין עדשות מוסיף עוד קשיחות ואמינות.
- ביקוש מוגבר למחברים קשיחים מבוססי MT, אשר מציין אופרל כ “קלי משקל, רוחב פס גבוה וחזקים מאוד, ומציעים עד 72 ערוצים באמצעות פרולה בגודל שבעה מילימטר על שלושה מילימטר”.
בנוסף, מערכות סיבים אופטיים אינן רגישות להפרעות EMI ו- EMP, והן בטוחות יותר כיוון שאין סיכוי לניצוץ.
“סיבים אופטיים לעולם לא יחליפו נחושת לחלוטין עבור העברת נתונים”, אמר או’פרל, “אבל סיבים הופכים זמינים יותר לענפים ויישומים נוספים, ומספקים רוחב פס גבוה וחישה לכמה מסביבות העבודה הקשות ביותר”.
