精選百科
本文由作者推薦
航空電子
飛機上所有電子系統(tǒng)的總和
航空電子是指飛機上所有電子系統(tǒng)的總和。一個最基本的航空電子系統(tǒng)由通信、導航和顯示管理等多個系統(tǒng)構成。
基本信息
| 中文名 | 航空電子 |
| 外文名 | Avionics |
| 類別 | 飛機上所有電子系統(tǒng) |
| 構成 | 通信、導航和顯示管理 |
歷史
航空電子
航空電子誕生于20世紀70年代。伴隨著電子工業(yè)走向一體化，航空電子市場蓬勃發(fā)展起來。在70年代早期，全世界90%以上的半導體產品應用在軍用飛機上。到了90年代，這個比例已不足1%。從70年代末開始，航空電子已逐漸成為飛機設計中一個獨立部門。
推動航電技術發(fā)展的主要動力來源于冷戰(zhàn)時期的軍事需要而非民用領域。數(shù)量龐大的飛機變成了會飛的傳感器平臺，如何使如此眾多的傳感器協(xié)同工作也成為了一個新的難題。時至今日，航電已成為軍機研發(fā)預算中最大的部分。粗略地估計一下，F(xiàn)-15E、F-14有80%的預算花在了航電系統(tǒng)上。
航空電子在民用市場也正在獲得巨大的成長。飛行控制系統(tǒng)（線傳飛控），苛刻空域條件帶來的新導航需求也促使開發(fā)成本相應上漲。隨著越來越多的人將飛機作為自己出行的首要交通工具，人們也不斷開發(fā)出更為精細的控制技術來保證飛機在有限的空域環(huán)境下的安全性。同時，民機天然要求將所有的航電系統(tǒng)都限制在駕駛倉內，從而使民機在預算和開發(fā)方面第一次影響到軍事領域。
航空電子設備走過了漫長的發(fā)展道路，經歷了幾次大的變革，每一次變革都使飛機的性能獲得提高，并且進一步推動航空電子技術的發(fā)展。在航空電子系統(tǒng)發(fā)展中系統(tǒng)結構不斷演變，因此航空電子系統(tǒng)的“結構”成為劃時代的主要依據(jù)。
早期的航空電子系統(tǒng)為 分立式結構，系統(tǒng)由許多“獨立的”子系統(tǒng)組成，每個子系統(tǒng)必須依賴于駕駛員的操作（輸入），駕駛員不斷從各子系統(tǒng)接收信息，保持對武器系統(tǒng)及外界態(tài)勢的了解，五十年代的戰(zhàn)斗機F-100、F-101等使用了典型的分立式結構。
混合式結構是向綜合化過渡的一種結構形態(tài)，它出現(xiàn)了部分子系統(tǒng)之間的綜合，例如火控計算機、平顯、火控雷達等之間的綜合；大氣數(shù)據(jù)計算機、高度表、空速表、垂直速度表、攻擊傳感器、大氣溫度傳感器的組合；飛行指引計算機、航恣系統(tǒng)、塔康等結合。各分系統(tǒng)通過廣播式數(shù)據(jù)傳輸總線（如ARINC429）連接。
聯(lián)合式結構（也稱綜合化結構）是美國DAIS研究計劃的主要成果，它通過1553總線將大多數(shù)航空電子分系統(tǒng)交聯(lián)起來，實現(xiàn)信息的統(tǒng)一調度。這一時期的另一重要特點是電子技術開始應用于飛行的關鍵部位，如飛行控制及地形跟隨，同時，傳感器和分系統(tǒng)的能力不斷增加，如雷達的能力、紅外傳感器、激光測距、電子戰(zhàn)設備等。美國現(xiàn)役戰(zhàn)斗機都使用這種結構，如F-16C/D、F/A-18、F-15E等。這種結構在美國等國已成為成熟技術，很多飛機的改型、更新大多采用這種系統(tǒng)。
新一代航空電子系統(tǒng)結構（即更高程度的綜合化結構）是以美國“寶石柱（Pave Pillar）”計劃為基礎建立起來的結構概念。該計劃完成于八十年代，實現(xiàn)“寶石柱”系統(tǒng)結構的第一架戰(zhàn)斗機是美國的F-22戰(zhàn)斗機，RAH-66輕型攻擊/偵察直升機也使用了這種結構，各分系統(tǒng)間以1553和HSDB（高速數(shù)據(jù)總線）相連接。
繼“寶石柱”計劃后，美國正在推行“寶石臺”（Pave Pale）計劃，在縱深方向上繼續(xù)推行綜合化。一方面，系統(tǒng)中實現(xiàn)了各系統(tǒng)處理功能的綜合（通用處理模塊、動態(tài)重構）并進而實現(xiàn)傳感器功能及信號處理功能的綜合化；另一方面，綜合化的范圍也在擴展。包括了以前相對獨立的飛行控制、發(fā)動機控制、通用設備控制，形成了飛機管理系統(tǒng)的概念，這種結構將應用于二十一世紀的美國軍用飛機。
設計約束
飛機上的任何設備都必須滿足一系列苛刻的設計約束。飛機所面臨的電子環(huán)境是獨特的，有時甚至是高度復雜的。
制造任何飛機都面臨許多昂貴，耗時，麻煩和困難的方面，而適航性認證則是其中之一。隨著飛機及機組人員愈來愈依賴于航電系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的健壯性便變得非常重要了。建造航空電子系統(tǒng)的一個必要因素就是要求飛行控制系統(tǒng)在任何時候都不能失效。然而，飛機上任何一種系統(tǒng)都對健壯性有一定程度的要求。
集成
航空電子
物理環(huán)境
飛行環(huán)境不同，系統(tǒng)用途各異。某些系統(tǒng)需要比其他更為健壯。今天所有的航空電子系統(tǒng)都需要通過特定水平的環(huán)境測試。所以魯棒性設計日益重要。
測試的形式多種多樣，許多飛機生產商更會預先規(guī)定如何測試。隨著航電設備的廣泛應用，各種適航認證（如英國的CAA或美國的FAA）制定了這些設備必須滿足的性能標準。制造商們則在此基礎上制定了這些設備必須滿足的環(huán)境標準。
電磁兼容性
眾所周知，電磁兼容性(EMC）是一項評估電力電子系統(tǒng)相互影響的活動。在飛機世界里，電磁兼容性可導致各種各樣的問題。飛機及其設備一般使用測試范圍更廣的特定標準，如DEF Stan 59-41,MIL-STD-464等。
振動
即使是最平穩(wěn)的飛機（如民航干線飛機），振動也是一個非常嚴重的問題，對可靠性影響很大。更不用說像直升機那樣顛簸的飛機，振動已成為設計中最主要的驅動因素。雖然有一些針對振動問題的飛機標準，但許多設計者們并沒有意識到它們。共振問題對于每一架出廠飛機固然不同，更不用說對不同型號的飛機了。
系統(tǒng)安全性
飛機上的所有零部件都要定期接收系統(tǒng)安全性分析。在航電領域，這項工作主要是由各個國家的適航認證部門來執(zhí)行的。對于民機，總是由FAA或者EASA(JAA）來認證其安全性。對于軍機，雖然也有一些世界標準，但大部分軍機買方認證執(zhí)行的是當?shù)貥藴剩ㄈ鏒EF Stan 00-56）。
在飛機設計中，安全性設計一般表述為可靠性及耐用性，極大地影響著飛機設計方法。任何應用于航電系統(tǒng)的軟件都要接受嚴格的安全性審查。
質量
航空電子設備的采購在全球范圍內已被少數(shù)幾大巨頭所壟斷。通過提供“盒裝部件”，即所謂的LRU（航線可更換組件），打包，測試以及配置管理等活動，他們幾乎壟斷了整個航空電子產業(yè)。對于任何工業(yè)領域，質量控制都是一個非常重要的部分。而在航空領域，航電產品供貨商則可能毀了整個方案（參看波音Chinook事件）。如今ISO 9001所頒布的質量標準雖然已被主要工業(yè)所采用，而主要的飛機制造商對于他們所交付的文檔和硬件還有更為嚴格的標準。人們經常說飛機不是依靠燃油飛行，而是依靠文檔工作來飛行。因為任何一個LRU（一個無線電設備或儀器）都要產生大量的文檔。
簡介
航空電子
航空電子研究正以驚人的速度改變著航空航天技術，起初，航空電子設備只是一架飛機的附屬系統(tǒng)；而如今，許多飛機存在的唯一目的即為搭載這些設備，軍用飛機正日益成為一種集成了各種強大而敏感的傳感器的戰(zhàn)斗平臺。
主要領域
電子系統(tǒng)
在任何飛機上，駕駛艙都處于航電系統(tǒng)中最顯著的位置。這也是最困難和最有爭議的問題。所有可以直接控制飛機安全飛行的系統(tǒng)都可以由飛行員直接控制。那些對飛機安全性很關鍵的系統(tǒng)也都指向航電系統(tǒng)。
通信系統(tǒng)
也許是航電系統(tǒng)中最先出現(xiàn)的，飛機和地面的通信能力從一開始就是至關重要的。遠程通信爆發(fā)式的增長意味著飛機（民機和軍機）必須攜帶著一大堆的通信設備。其中一小部分提供了關乎乘客安全的空地通信系統(tǒng)。機載通信是由公共地址系統(tǒng)和飛機交互通信提供的。
導航系統(tǒng)
本文所關注的導航其含義為如何確定地球表明以上的位置和方向。
在通信系統(tǒng)出現(xiàn)不久，飛行能力就受限于上述這些條件了。從早期開始，為了飛行安全性，人們就開發(fā)出導航傳感器來幫助飛行員。除了通信設備，飛機上現(xiàn)在又安裝了一大堆無線電導航設備。
顯示系統(tǒng)
航電系統(tǒng)的獨立出現(xiàn)是緊隨這些功能的集成工作之后的。很早之前，生產商們就努力開發(fā)更可靠和更好的系統(tǒng)來顯示關鍵的飛行信息。真正的玻璃駕駛倉是在最近5年才出現(xiàn)的。LCD或者CRT經常會倒退回傳統(tǒng)的儀表。
如今，LCD顯示的可靠性已足以讓“玻璃”顯示成為關鍵備份。但這只是表面因素。顯示系統(tǒng)負責檢查關鍵的傳感器數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)能讓飛機在嚴苛的環(huán)境里安全的飛行。顯示軟件是以飛行控制軟件同樣的要求開發(fā)出來的，他們對飛行員同等重要。這些顯示系統(tǒng)以多種方式確定高度和方位，并安全方便地將這些數(shù)據(jù)提供給機組人員。
防撞系統(tǒng)
為了增強空中交通管制，大型運輸機和略小些的使用空中防撞系統(tǒng) (Traffic Alert and Collision Avoidance System 交通警告及防撞系統(tǒng)），它可以檢測出附近的其他飛機，并提供防止空中相撞的指令。小飛機也許會使用簡單一些的空中警告系統(tǒng)，如TPAS，他們以一種被動方式工作，不會主動詢問其他飛機的異頻雷達收發(fā)器信號，也不提供解決沖撞的建議。
為了防止和地面相撞，飛機上安裝了諸如近地警告系統(tǒng)（GPWS,Ground Proximity Warning System），這種系統(tǒng)通常含有一個雷達測高計。新的系統(tǒng)使用GPS和地形和障礙物數(shù)據(jù)庫為輕型飛機提供同樣的功能。
氣象雷達
氣象系統(tǒng)如氣象雷達（典型如商用飛機上的ARINC 708）和閃電探測器對于夜間飛行或者指令指揮飛行非常重要，因為此時飛行員無法看到前方的氣象條件。暴雨（雷達可感知）或閃電都意味著強烈的對流和湍流，而氣象系統(tǒng)則可以使飛行員繞過這些區(qū)域。
在最近，駕駛艙氣象系統(tǒng)有了三項最重要的改革。首先，這些設備（尤其是閃電探測器如Stormscope或Strikefinder）已便宜了很多，甚至可以裝備在小型飛機上了。其次，除了傳統(tǒng)雷達和閃電探測器，通過連接衛(wèi)星數(shù)據(jù)，飛行員可以獲得遠超過機載系統(tǒng)本身能力的雷達氣象圖像。最后，現(xiàn)代顯示系統(tǒng)可以將氣象信息和移動地圖，地形，交通等信息集成在一個屏幕上，大大方便了飛行。
飛機管理系統(tǒng)
飛行管理系統(tǒng)出現(xiàn)在20世紀70年代，在原有的自動導航及通信控制及其他電子系統(tǒng)的技術上發(fā)展起來的?？铝炙梗–ollins）和霍尼韋爾（Honeywell）公司分別在其參與研發(fā)的麥道和波音飛機上率先引入集成的飛行管理系統(tǒng)。隨著技術的進步，飛行管理系統(tǒng)的重要性不斷提高，成為飛機上最重要的人機交互接口。集成了飛飛行控制計算機，導航及性能計算等功能。中央計算機加上顯示和飛行控制系統(tǒng)，這三個核心系統(tǒng)使飛機上的所有系統(tǒng)（不僅僅是航電系統(tǒng)）更易于維護，更易于飛行，更安全。
引擎的監(jiān)控和管理很早就在飛機地面維護方面取得了一定進展。如今這種監(jiān)控管理已經最終延伸到飛機上的所有系統(tǒng)，并且延長了這些系統(tǒng)和零部件的壽命（同時降低了成本）。集成了健康及使用狀況監(jiān)控系統(tǒng)（HUMS，Health and Usage Monitor Systems）后，飛機管理計算機就可以及時報告那些需要更換的零件。
有了飛機管理計算機或者飛行管理系統(tǒng)，機組人員就再也用不著一張張地圖和復雜的公式了。再加上數(shù)字飛行公文包，機組人員可以管理到小至每一個鉚釘?shù)娜魏畏矫妗?/span>
雖然航電設備制造商提供了飛行管理系統(tǒng)，不過目前還是傾向于由飛機制造商提供飛機管理和健康及使用狀況監(jiān)控系統(tǒng)。因為這些軟件依賴于它們裝載在何種飛機上。
戰(zhàn)術任務系統(tǒng)
航空電子的主要發(fā)展方向已轉向“駕駛艙背后”。軍用飛機或者是用來發(fā)射武器，或者是變成其他武器系統(tǒng)的眼睛和耳朵。緣于戰(zhàn)術需要，大堆的傳感器裝在軍用飛機上。更大的會飛的傳感器平臺（如E-3D,JSTARS,ASTOR,Nimrod MRA4,Merlin HM Mk 1）除了飛機管理系統(tǒng)，還會安裝任務管理系統(tǒng)。
隨著精巧的軍用傳感器的廣泛應用，它們已變得無所不在，甚至已流入軍火黑市。警用飛機和電子偵察機如今則攜帶著更為精密的戰(zhàn)術傳感器。
雷達
空中雷達是主要的作戰(zhàn)傳感器之一。它和其地面基站一起，如今已發(fā)展得非常復雜?？罩欣走_最引人注目的一個變化就是可以在超遠距離內提供高度信息。這類雷達從早期預警雷達(AEW），反潛雷達（ASW），一直到氣象雷達（ARINC 708）和近地雷達。
軍用雷達有時用來幫助高速噴氣飛機低空飛行。雖然民用市場上的氣象雷達偶爾也作此用，但都有嚴格的限制。
聲納
光電系統(tǒng)
光電系統(tǒng)覆蓋的設備范圍很廣，其中包括前視紅外系統(tǒng)（Forward Looking Infrared）和被動式紅外設備（Passive Infrared Device,PIDS）。這些設備都可以給機組提供紅外圖像。這些圖像可以獲得更好的目標分辨率，從而用于一切搜救活動。
電子預警
電子支援（ESM,Electronic Support Measure）以及防御支援（DAS,Defensive Aids）常用于搜集威脅物或潛在威脅物的信息。它們最終用于發(fā)射武器（有時是自動發(fā)射）直接攻擊敵機。他們有時也用以確認威脅物的狀態(tài)，甚至是辨識它們。
機載網絡
不管是軍用的，商用的，還是民用先進機型的電子系統(tǒng)都是通過航空電子總線相互連接起來的。這些網絡在功能上和家用電腦網絡十分相似，然而在通訊和電子協(xié)議上區(qū)別很大。下面簡要列出最常見的航空電子總線協(xié)議及其主要應用：
Aircraft Data Network (ADN): 飛機數(shù)據(jù)網絡
ARINC 429: 商用飛機
ARINC 664: 參照上述ADN
ARINC 629: 商用飛機（波音 777）
ARINC 708: 商用飛機上的氣象雷達
ARINC 717: 商用飛機上的飛行數(shù)據(jù)記錄儀
MIL-STD-1553: 軍用飛機
空中救護
警用及空中救護飛機（大部分屬直升機）現(xiàn)在已成為一個重要的市場。軍機現(xiàn)在也常常用來幫助應對民間的非暴力不合作事件。警用直升機幾乎都安裝了視頻或紅外熱成像儀，這樣就可以追蹤嫌疑犯或任何他們感興趣的東西。警用直升機也安裝了探照燈和擴音喇叭，這和警車上的用途是一樣的。
很顯然，空中救護或急救直升機上需要醫(yī)療器械，而這些很少被當作航空電子設備。然而，很多急救和警用直升機需要在一些令人不安的環(huán)境中飛行，這就需要更多的傳感器，其中一些直到最近還被認為是純粹的軍機設備。
系統(tǒng)特點
幾十年來，航空電子系統(tǒng)經歷了分立式、混合式、聯(lián)合式向綜合化、高度綜合化方向發(fā)展。綜合化的航空電子系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了機上的信息綜合，而且能夠有效地綜合C3I和預警機發(fā)送的信息，由此可以滿足現(xiàn)代和未來戰(zhàn)爭的需求?，F(xiàn)以美國的“寶石柱”結構、F-22、“寶石臺”計劃為例，綜述新一代航空電子系統(tǒng)的特點。
功能區(qū)分
在功能劃分上，新一代系統(tǒng)已明顯從縱向劃分過渡到橫向劃分，提出了功能區(qū)分的概念。功能區(qū)分是整個系統(tǒng)中功能特性相近、任務關聯(lián)密切的部分，在同一功能區(qū)中可以實現(xiàn)資源共享，容易互為余度而實現(xiàn)動態(tài)的重構及容錯。“寶石柱”結構將系統(tǒng)分為任務管理區(qū)、傳感器管理區(qū)、飛機管理區(qū)。
任務管理區(qū)由任務數(shù)據(jù)處理機、任務航空電子多路傳輸總線、塊多路傳輸總線、系統(tǒng)大容量存儲器、武器管理系統(tǒng)和任務航空電子總線接口組成。該區(qū)的功能為：任務計算與管理（如火力控制、目標截獲、導航管理、防御管理、外掛管理、地形跟隨（TE)/地形回避（TA)/障礙回避（OA）、座艙管理、與其它兩個功能區(qū)交聯(lián)等）。
傳感器管理包括通用信號處理機、傳感器數(shù)據(jù)分配網絡、數(shù)據(jù)交換網絡、視頻數(shù)據(jù)分配網絡、傳感器控制網絡組成。該區(qū)的功能為：傳感器數(shù)據(jù)分配、傳感器信號處理、處理后信號的分發(fā)、傳感器控制。
深廣發(fā)展
新一代系統(tǒng)的第二個特點是綜合化進一步向深、廣方向發(fā)展?！皩毷苯Y構雖然提出了信號處理通用模塊及相應處理群集器的一般結構，但“寶石柱”實驗室演示系統(tǒng)和F-22的綜合化深度只達到數(shù)據(jù)處理資源一級，而“寶石臺”計劃的任務之一就是試圖進一步在傳感器信號處理及傳感器天線孔位上實現(xiàn)綜合，在信號處理群集器中使用通用信號處理模塊。另一方面，飛機管理系統(tǒng)（VMS）本身就是綜合化向更廣范圍發(fā)展的例證，傳統(tǒng)的飛控系統(tǒng)是相對獨立的分系統(tǒng)（四余度系統(tǒng)），且一般不和通用設備等有關系。VMS使多種功能綜合起來，并置于整個系統(tǒng)的管理之下，綜合化的范圍實際上已覆蓋每個功能。
LRM登場
新一代系統(tǒng)的第三個特點是以外場可更換模塊（LRM）代替了外場可更換單元（LRU）為基礎構成綜合航空電子系統(tǒng)。LRM是形成新一代系統(tǒng)其它特點的基礎，例如動態(tài)重構、二級維修概念都是在LRM基礎上進行的。LRM是系統(tǒng)安裝結構上和功能上相對獨立的單元，故障定位可以達到LRM一級，通過更換LRM而排除故障。LRM、智能化的機內自檢、二級維修體制是構成新一代系統(tǒng)維修概念的要素，使維修成本大大降低。
資源共享
新一代系統(tǒng)的第四個特點是在LRM一級上實現(xiàn)硬件資源共享和硬件余度。通過動態(tài)的程序加載，根據(jù)任務需要動態(tài)地組織LRM硬件，出現(xiàn)故障后則可進行動態(tài)重構，使系統(tǒng)繼續(xù)維持原有功能，即達到容錯的目的。這種動態(tài)的管理及調度原則和以前的系統(tǒng)大不相同，以前的系統(tǒng)基本上是“固定的”，而新一代系統(tǒng)則是“靈活的”，是根據(jù)實時的需要動態(tài)地完成配置或重構，這樣的系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了容錯，推遲了必須進行修理的時間，而且達到資源共享，提高了資源利用率?！皩毷苯Y構和F-22系統(tǒng)都實現(xiàn)了這種動態(tài)調度的思想，例如任務數(shù)據(jù)處理機和F-22的CIP（通用綜合處理機）都是處理群集器，包括多塊數(shù)據(jù)處理機通用LRM。
智能化
新一代系統(tǒng)第五個特點是向智能化發(fā)展。當代的航空電子系統(tǒng)只能將各種數(shù)據(jù)提供給駕駛員，或者經過處理后給出引導性的指示信號，有時變換成易理解的直觀圖示方式，但最終的判定、決斷要駕駛員給出，美國正在研制的駕駛員助手系統(tǒng)（即專家系統(tǒng)）可以完成收集數(shù)據(jù)、推理和判斷并做出決斷，可以直接給出控制指令，也可以向駕駛員提出處理建議，由駕駛員決斷及實施控制。神經網絡的研究也取得很大進展，應用到機載后可以使航空電子系統(tǒng)具有自學習和自適應能力，人工智能的方法可以在航空電子系統(tǒng)中找到很多應用，例如目標的識別、分類；電子戰(zhàn)信息分析、威脅制定；突防路線的實時建立；攻擊目標優(yōu)先級分類；武器選擇；智能人機接口；本機完好情況監(jiān)視及應急處理等。智能化系統(tǒng)使駕駛員從過量的任務負擔中解脫出來，集中精力于高層次的判斷，并可避免人腦在某些方面的能力不足。F-22戰(zhàn)斗機及RAH-66輕型攻擊/偵察直升機后期的生產型都準備選用駕駛員助手系統(tǒng)。
技術系統(tǒng)
新一代航空電子系統(tǒng)不僅引進了新的思想、新的概念；而且要有新器件、新技術、新開發(fā)的工具來支持。與新一代航空電子系統(tǒng)直接相關的許多技術領域必須取得進展才能支持新一代航空電子系統(tǒng)的實現(xiàn)?，F(xiàn)將新一代航空電子系統(tǒng)主要關鍵技術及其作用綜述如下。
通用模塊技術是系統(tǒng)綜合及更高程度綜合的基礎，整個航空電子系統(tǒng)實現(xiàn)模塊化的結構，不僅能適應航空電子系統(tǒng)的各種應用，而且系統(tǒng)發(fā)生故障時便于檢測和重構。通用模塊由VHSIC芯片集構成，并包括完成接口控制和健康診斷等全部數(shù)字處理組合后可構成任何一種功能的航空電子系統(tǒng)，同時采用通用模塊后，不僅使機上的電纜連接器減少90%，取消了中間維修，維修成本大大降低，而且MTBF提高了近4倍。
高速多路傳輸總線技術是新一代航空電子系統(tǒng)的關鍵技術之一。航空電子綜合系統(tǒng)的實現(xiàn)主要取決于更通用的數(shù)據(jù)傳輸機制，并要求數(shù)據(jù)總線具有高度的分布式處理能力和高吞吐率。此外，數(shù)據(jù)總線本身還應具有抗各種干擾的能力，從而提高其在惡劣環(huán)境中的生存能力和安全性。高速數(shù)據(jù)總線采用定向式數(shù)據(jù)分配方法，而不是1553B總線的中央控制方法。在“寶石柱”結構中，HSDB至少在任務航空電子總線、局部傳輸總線和飛機系統(tǒng)管理總線三個性質不同的應用范圍內使用。
軟件技術是航空電子綜合系統(tǒng)的基礎和核心，八十年代初，由于MIL-STD-1750A、1589C和1553B軍標的相繼制定，美國軍方多年來推行數(shù)字化航空電子綜合系統(tǒng)的成果已經展現(xiàn)，代表了軍用計算機軟、硬件及總線的發(fā)展方向，但是，現(xiàn)代航空電子系統(tǒng)已從電子機械密集型向軟件密集型過渡，因此對軟件的需求量越來越大，約4～5年增長一倍，而目前的軟件生產能力（以生產代碼的有效行計算）每年僅增長3%～4%，遠不能達到作戰(zhàn)環(huán)境對航空電子系統(tǒng)的要求。軟件規(guī)模的增長是航空電子系統(tǒng)成本在飛機中所占比例不斷增大的主要原因之一。航空電子系統(tǒng)費用不斷增加的另一個重要因素是軟件的非通用化，因此開發(fā)可重用的通用軟件將有助于提高軟件生產效率。
“寶石柱”航空電子綜合系統(tǒng)的所有任務軟件都用Ada語言編寫，并由VAMP執(zhí)行。系統(tǒng)軟件采用容錯操作系統(tǒng)。VAMP任務軟件由Ada操作系統(tǒng)和在實時多任務及多處理機群集配置中工作的應用模塊組成。Ada操作系統(tǒng)由系統(tǒng)執(zhí)行、核心執(zhí)行和分布執(zhí)行三部分執(zhí)行軟件組成。軟件功能的綜合方法是通過單一的VAMP群集布局到“寶石柱”四個VAMP群集布局的試驗和論證得出的。
數(shù)據(jù)融合技術是當今傳感器數(shù)據(jù)處理的發(fā)展方向，“寶石柱”計劃中已將數(shù)據(jù)融合列為關鍵技術之一。所謂數(shù)據(jù)融合就是根據(jù)多種信息資源進行檢測、互連、相關、估計、信息與數(shù)據(jù)聯(lián)系的多層次、多界面的信息處理，從而獲取精確的有關狀態(tài)和屬性的估計，獲取完整的實時態(tài)勢及威脅程度評估的方法和手段。通過多傳感器的智能化綜合配置獲取更豐富、更精確和高質量的目標相關信息，就是數(shù)據(jù)融合技術。數(shù)據(jù)融合技術以數(shù)據(jù)融合算法為核心，要在航空電子系統(tǒng)中使它的功能模型工程化，必須完善大量的輔助功能，例如：傳感器管理、數(shù)據(jù)庫管理、人機接口和通信軟件等。實現(xiàn)這些功能將占用大部分的軟件，而真正用于融合算法的軟件還不足20%。
通過傳感器的數(shù)據(jù)融合可以帶來如下特殊效益：⑴擴大時空覆蓋范圍；⑵增加置信度；⑶減少模糊性；⑷提高空間分辨力；⑸改善系統(tǒng)可靠性；⑹增加“電磁譜”的偵察范圍，可在“全景”電子戰(zhàn)環(huán)境中執(zhí)行有源和無源探測任務。
仿真技術是航空電子綜合系統(tǒng)的一項重要試驗技術，它是以計算機硬件及相應的軟件為基礎，以現(xiàn)代控制論與相似原理為方法，借助系統(tǒng)模型對設想的和真實的系統(tǒng)進行解析或半實物混合仿真試驗研究的一門綜合性新興技術。航空電子綜合系統(tǒng)仿真是用一個具有顯示/控制器的飛機座艙，通過顯示/控制航空電子系統(tǒng)相互作用的動態(tài)過程，開發(fā)人機閉環(huán)特性的研究。航空電子綜合系統(tǒng)的研制離不開仿真，它不僅可以實時發(fā)現(xiàn)問題，及時解決問題，而且縮短了研制周期和試飛時間，節(jié)省了費用。
作戰(zhàn)飛機對航空電子系統(tǒng)的功能和性能都有極高的要求，若要滿足這些要求，就必須采用集通用模塊、人工智能、Ada語言、數(shù)據(jù)融合、高速數(shù)據(jù)總線技術等為一身的新一代航空電子綜合系統(tǒng)，通過高度綜合，最有效的利用各子系統(tǒng)的信息資源。
相關著作
圖書詳細信息
ISBN：9787302290872
定價：30元
印次：1-1
裝幀：平裝
印刷日期：2012-7-16
圖書簡介
內 容 簡 介
本書系統(tǒng)介紹了民航當前采用的通信、導航、儀表及自動控制系統(tǒng)的種類、功能和工作原理。共分為4章，第1章飛機通信系統(tǒng)，主要介紹了高頻通信、甚高頻通信等常見機載通信設備原理、結構、使用方法等內容；第2章導航系統(tǒng)，主要介紹了四大導航設備（VOR、DME、ILS和ADF）、雷達系統(tǒng)及機載監(jiān)視設備（TCAS、GPWS和風切變探測系統(tǒng)）等；第3章儀表系統(tǒng)，介紹了航空儀表的基礎知識和飛機的基本儀表設備；第4章自動飛行控制系統(tǒng)，介紹了飛行控制系統(tǒng)的作用、組成、控制規(guī)律等。每章后均附有復習與思考欄目，便于學習使用。
本書適合作為航空機務維修專業(yè)的本科教材，也可供民用航空管理、航空技術實施部門的工程技術人員和航空愛好者參考。
圖書目錄
第1章飛機通信系統(tǒng)
1.1高頻通信系統(tǒng)
1.1.1概述
1.1.3高頻通信系統(tǒng)的基本工作原理
1.2甚高頻通信系統(tǒng)
1.2.1概述
1.2.2甚高頻通信系統(tǒng)的組成
1.2.3工作原理
1.3選擇呼叫系統(tǒng)
1.3.1概述
1.3.2系統(tǒng)組成
1.3.3工作原理
1.4應急電臺
1.5音頻選擇與內話系統(tǒng)
1.5.1音頻選擇系統(tǒng)
1.5.2服務內話系統(tǒng)
1.5.3機組呼叫系統(tǒng)
1.6旅客廣播系統(tǒng)
1.7話音記錄系統(tǒng)
1.7.1功能與組成
1.8衛(wèi)星通信系統(tǒng)
1.8.1衛(wèi)星通信的特點
1.8.2靜止衛(wèi)星通信系統(tǒng)
1.9飛機通信尋址報告系統(tǒng)
本章小結
復習與思考
閱讀材料
練習題
第2章導航系統(tǒng)
2.1導航系統(tǒng)概述
2.1.1導航系統(tǒng)分類
2.1.2位置線與無線電導航定位
2.2自動定向機
2.2.1自動定向機概述
2.2.2自動定向的基本原理
2.3.1概述
2.3.2全向信標測定方位的基本原理
2.3.3機載VOR接收系統(tǒng)
2.3.4航道偏離與向/背臺指示
2.4儀表著陸系統(tǒng)
2.4.1概述
2.4.2航向偏離指示原理
2.4.3下滑指示的基本原理
2.4.4指點信標系統(tǒng)
2.5低高度無線電高度表
2.5.1功用與組成
2.5.2三種無線電高度表
2.5.3飛機安裝延時校正和多設備安裝干擾
2.5.4高度表指示
2.6測距系統(tǒng)
2.6.1功能及原理
2.6.2機載測距機
2.7氣象雷達系統(tǒng)
2.7.1概述
2.7.2氣象雷達對目標的探測
2.7.3觀察地形
2.7.4氣象雷達系統(tǒng)的工作
2.7.5雷達維護中的一些注意事項
2.8空中交通管制雷達信標系統(tǒng)應答機
2.8.1航管雷達信標系統(tǒng)
2.8.2離散選址信標系統(tǒng)
2.8.3機載應答機系統(tǒng)
2.9交通咨詢與避撞系統(tǒng)
2.9.1TCAS Ⅱ的工作
2.9.2TCAS系統(tǒng)的組成與部件功用
2.9.3TCAS咨詢信息的顯示和控制
2.10近地警告系統(tǒng)
2.10.1GPWS的組成
2.10.2GPWS的工作方式
2.10.3EGPWS
2.11全球定位系統(tǒng)
2.11.1GPS的系統(tǒng)組成
2.11.2機載GPS
2.11.3機載GPS系統(tǒng)工作方式
本章小結
復習與思考
閱讀材料
練習題
第3章儀表系統(tǒng)
3.1航空儀表概述
3.1.1航空儀表的分類
3.1.2航空儀表的發(fā)展
3.2.1高度測量與氣壓高度表
3.2.2升降速度表
3.3.1組成和功能
3.3.2靜壓系統(tǒng)
3.3.3全壓系統(tǒng)
3.3.4系統(tǒng)結構
3.3.5使用注意事項
3.4大氣數(shù)據(jù)計算機系統(tǒng)
3.4.2數(shù)字式大氣數(shù)據(jù)計算機系統(tǒng)
3.5飛行數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)
3.6陀螺及陀螺原理
3.6.1陀螺
3.7陀螺儀表
3.7.1姿態(tài)儀表
3.7.2航向儀表
3.8電子飛行儀表系統(tǒng)
3.8.1概述
3.8.2EFIS的基本組成
3.9發(fā)動機指示和機組警告系統(tǒng)與電子中央飛機監(jiān)控系統(tǒng)
3.9.1EICAS
3.9.2電子中央飛機監(jiān)控系統(tǒng)
3.10慣性基準系統(tǒng)
本章小結
復習與思考
閱讀材料
練習題
第4章自動飛行控制系統(tǒng)
4.1飛行控制系統(tǒng)及飛行控制計算機
4.1.1飛行控制系統(tǒng)的基本組成
4.1.2飛行控制系統(tǒng)的基本工作原理
4.1.3FCC的功用及基本組成
4.1.4FCC的軟、硬件組成及功能
4.2自動飛行控制系統(tǒng)的組成
4.3自動駕駛儀
4.3.1自動駕駛儀的功用及其基本組成
4.3.2自動駕駛儀的基本原理
4.3.3自動駕駛儀的常見工作方式
4.4飛行指引
4.5偏航阻尼系統(tǒng)
4.5.1偏航阻尼系統(tǒng)的功用
4.5.3偏航阻尼系統(tǒng)組成
4.6俯仰配平系統(tǒng)
4.6.1安定面配平的功用
4.6.2俯仰配平系統(tǒng)的組成和工作原理
4.7自動油門系統(tǒng)
4.7.1自動油門系統(tǒng)的功用
4.7.2自動油門系統(tǒng)在整個飛行過程中的工作情況
4.8飛行管理系統(tǒng)
4.8.1飛行管理系統(tǒng)的功能與組成
4.8.2飛行管理系統(tǒng)的子系統(tǒng)組成
4.8.3FMS控制與顯示單元
本章小結
復習與思考
閱讀材料
練習題
參考文獻
航空電子
暫無
航空電子相關的文章
蚵仔煎是一道將蚵仔、蛋、蔥等食材放入加水后的番薯粉漿中一同煎成的餅狀物，又叫海蠣煎、蠔烙。蚵仔煎是中國閩南、臺灣、潮汕等地區(qū)的經典小吃，蚵仔的學名為牡蠣，廣東人通常稱“牡蠣”為“蠔”，而閩南、東南亞和臺灣等地區(qū)的閩南人一般稱其為“蚵仔”。
潮汕美食節(jié)1988年創(chuàng)辦于汕頭的旅游活動汕頭市潮汕美食節(jié)于1988年創(chuàng)辦，成為汕頭市的美食盛事，是我省舉辦最早，歷史最長的旅游活動之一。它對弘揚潮汕飲食文化，拉動內需，刺激消費，促進汕頭社會經濟和旅游業(yè)的發(fā)展，打響汕頭市“海濱鄒魯，美食之鄉(xiāng)”的旅游品牌起到了巨大的推動作用。
汕頭金海灣大酒店1991年開業(yè)的五星級酒店全國星級飯店五十佳汕頭是中國重要的港口城市，五大經濟特區(qū)之一，著名僑鄉(xiāng)，也是著名的海濱城市和百載商埠，素有“粵東門戶，海濱鄒魯、美食之鄉(xiāng)”之美稱，金海灣大酒店是粵東首家五星級商務酒店，位于汕頭市中心迎賓廣場東南面，坐落于汕頭經濟特區(qū)最繁華的商業(yè)金融黃金地帶，
寄生食物鏈生態(tài)系統(tǒng)中貯存于有機物中的化學能在生態(tài)系統(tǒng)中層層傳導，通俗地講，是各種生物通過一系列吃與被吃的關系，把這種生物與那種生物緊密地聯(lián)系起來，這種生物之間以食物營養(yǎng)關系彼此聯(lián)系起來的序列，在生態(tài)學上被稱為食物鏈。按照生物與生物之間的關系可將食物鏈分為捕食食物鏈、腐食食物鏈（碎食食物鏈）、和寄生食
迪羅烏斯《美食的俘虜》中的種族迪羅烏斯，虛擬角色，是動漫《美食的俘虜》中的一個種族，系遠古時代便存在的翼龍類生物，漫畫設定為存在過的最強大的龍，此龍一生只長一顆長牙并靠這顆牙成為美食界不可隨意侵犯的霸主，此種族最強者為八王之一與美食界第一大陸的統(tǒng)治者。龍王身高4000米，重達8000萬噸。
石塘百科
這家伙太懶了，什么都沒寫！
作者
