Design and development of an innovative system for aeronautical communications via the Thuraya-Satellite-Network

There is a huge increase in the need for satellite-based communications in aviation caused by an ever-growing number of aircraft of all types, an increasing demand on existing aircraft and the need to replace the current SWIFT-64 broadband systems. L-band aero-satcom services are ideal for smaller platforms up to the size of narrow body business jets and helicopters. Currently, Inmarsat has a near monopoly in the field of L-band aero-communication, which makes data transfer very expensive. Thuraya operates 2 L-band satellites in orbit and offers coverage for more than 110 countries in the world excluding the Americas.

The consortium consists of SCOTTY Group Austria GmbH, Cobham South Africa (Omnip-less Manufacturing Pty Ltd.) and FH JOANNEUM – Institute of Aviation. The consortium is developing a Thuraya Aeronautical Satellite System that consists of an SDU (satellite data unit), an HLD (high power/low noise amplifier) ​​and an HGA antenna (high gain antenna).

The benefits are significantly improved cabin services (such as the Internet) through much faster data transfer, continuous data exchange from and to the aircraft to update the EFB (electronic flight bag) during the flight and the possibility of aircraft monitoring through continuous data transmission from the aircraft to the ground station via satellite - especially over the sea.

The challenges in development lie primarily in the necessary know-how about the ARINC 781-6 standard, the treatment of Doppler effect and "beam handover" i.e. the transition from one satellite beam to the next and compliance with all mechanical, environmental and electromagnetic requirements of an aviation certification.

As a result, satellite communication in aviation will be significantly improved and made significantly cheaper, and the existing capacity bottleneck in Inmarsat satellite communication will be eliminated. With this project, SCOTTY and the Austrian RTI program for aviation can secure a highly relevant niche with enormous sales potential and at the same time secure competitiveness and a know-how advantage.

The funding of this project is essential and will shorten the duration of the project by at least 17 months and expand the scope and depth in the areas of cabin/crew/safety services, which would not have happened without funding.

[Original text]
"Design and development of an innovative system for aeronautical communications via the Thuraya-Satellite-Network"
Es gibt einen enorm steigenden Bedarf an satellitengestützter Kommunikation in der Luftfahrt verursacht durch eine ständig wachsende Zahl an Flugzeugen aller Art, eines steigenden Bedarfs bei existierenden Flugzeugen und durch die Notwendigkeit die derzeitigen SWIFT-64-Broadband Systeme zu ersetzen. L-Band Aero-Satcom-Services sind ideal für kleinere Plattformen bis zur Größe von “narrow body” business jets sowie für Helikopter. Derzeit hat Inmarsat auf dem Gebiet der L-Band Aero-Communication beinahe ein Monopol was Daten-transfer sehr teuer macht. Thuraya betreibt 2 L-Band-Satelliten im Orbit und bietet eine Ab-deckung für mehr als 110 Länder der Welt ausgenommen den amerikanischen Kontinent. 

Das Konsortium besteht aus der SCOTTY Group Austria GmbH, Cobham Südafrika (Omnip-less Manufacturing Pty Ltd.) und der FH JOANNEUM – Institut Luftfahrt. Das Konsortium entwickelt ein Thuraya Aeronautical Satellite System das sich aus einer SDU (Satelliten Daten Unit), einem HLD (High Power/Low Nois Amplifier) und einer HGA-Antenne (High Gain Antenna) zusammen setzt.

Der Nutzen liegt in deutlich verbesserten Cabin Services (wie z.B. Internet) durch viel schnel-leren Datentransfer, einem kontinuierlichen Datenaustausch vom und zum Flugzeug um den EFB (electronic flight bag) während des Flugs zu aktualisieren sowie der Möglichkeit der Flugzeugüberwachung durch kontinuierliche Datenübertragung vom Flugzeug zur Bodensta-tion via Satellit – insbesondere über dem Meer.

Die Herausforderungen in der Entwicklung liegen vor allem im notwendigen Know-How über den ARINC 781-6 Standard, die Behandlung von Doppler-Effekt und dem “beam-handover” d.h. dem Übergang von einem Satellitenstrahl zum nächsten sowie die Einhaltung aller mechanischen, umweltrelevanten und elektromagentischen Anforderungen einer Luftfahrtzertifizierung.

Als Ergebnis wird die Satelliten-Kommunikation in der Luftfahrt erheblich verbessert und deutlich verbilligt sowie der bereits existierende Kapazitätsengpaß bei Inmarsat-Satelliten-Kommunikation beseitigt. Mit diesem Projekt kann die SCOTTY sowie das österreichische FTI-Programm für Luftfahrt eine höchst relevante Nische mit enormen Umsatzpotential und gleichzeitig die Wettbewerbsfähigkeit und einen Know-How-Vorsprung sichern.

Die Förderung dieses Projektes ist wesentlich und wird die Dauer des Projektes um mindes-tens 17 Monate verkürzen sowie Umfang und Tiefe in den Bereichen Cabin/Crew/Safety-Services erweitern, was ohne Förderung nicht geschehen würde.