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词条 飞机电子系统
释义

飞机电子系统:(aircraft electronic system)为完成飞行任务所需要的各种机载电子设备。为了能够在大温差、低气压、宽频范围机械振动、强冲击过载和狭小使用空间等恶劣环境条件下正常而可靠地工作,对飞机电子系统的设计以及元器件和材料的选用都有很高的要求。因此飞机电子系统的工程难度和成本都比普通电子系统高得多。

分类

飞机电子系统分为通用系统和专用系统。

通用电子系统

飞机为完成正常飞行任务所必须装备的电子系统

①无线电通信电台:由发射机、接收机、天线、电源、控制盒、送话器(或电键)和受话器组成。在活动范围大的中远程飞机上同时装载短波和超短波两种通信电台,近距离活动的轻型飞机一般只装载超短波电台(航空通信)。

②导航系统:用于确定飞机瞬时位置,并引导飞机沿着一定的航线从一点飞到另一点。导航系统处理和综合由各传感器所测得的参数,给出精确的定位信息和为到达目的地所需要的航行诸元素。

在军事上,导航系统还配合完成武器投放、侦察、巡逻、反潜、空战后返航和救援等任务(飞机导航系统)。

导航系统按获得导航信息的方式不同,可分为无线电导航、惯性导航、卫星导航、天文导航、多普勒导航和仪表导航等系统;按作用距离的远近不同,可分为超远程导航、远程导航、中程导航、近程导航和进场着陆导航(无线电控制着陆)等系统;按定位基准不同,可分为绝对导航(在全球坐标系中确定飞机的瞬时位置)和相对导航系统(按指定地点确定飞机的瞬时位置)。多种导航系统测量参数的综合利用,可以达到比任何单个系统更高的精度。导航系统与自动驾驶仪交连,可以进一步提高导航精度和自动化程度,减轻飞行员的负担。

③自动飞行控制系统:用来全部或部分地代替飞行员控制和稳定飞机的角运动和重心运动,并能改善飞行品质的反馈控制系统。这种系统除具有自动驾驶仪功能外,还能改善飞机的操纵性和稳定性,实现航迹控制、自动导航、地形跟随、自动瞄准和武器投放、自动着陆和编队飞行等功能。飞行控制系统由传感器、计算机、执行机构、自动回零系统、耦合器和控制盒等部分组成。

④综合显示系统:电子综合显示仪。

专用电子系统

飞机为完成某种特定任务而装备的电子系统

①机载雷达:执行不同任务的飞机装备不同功能的雷达。歼击机装备射击瞄准和空空导弹制导雷达;轰炸机装备轰炸瞄准雷达;预警机装备大型监视雷达;反潜机装备适于发现海面目标的搜索雷达;军事侦察和资源探测飞机装备具有极高分辨率的合成孔径雷达。

②机载计算机

③电子战系统:现代作战飞机装载必要的电子战系统,用以搜索、截获、定位、记录和分析敌方电子设备辐射的电磁能量,并由计算机确定对抗方案。80年代出现了专门用于电子战的电子干扰飞机。电子干扰飞机携带电子侦察和大功率干扰设备,实战中在战区以外盘旋飞行进行干扰,为进攻机队提供电子对抗支援,也可伴随突防飞机进入战区,实施随行干扰。

④敌我识别系统:见机载敌我识别系统。

发展状况

70年代以后,飞机电子系统迅速向数字化、综合化和模块化方向发展,出现了先进的、具有标准化模块结构的电子系统,某些专用系统已逐渐演变为通用系统(如综合显示系统以及部分计算机)。在通用体系结构的基础上扩展相应的专用系统,就能适应不同任务的飞机的需要。

目前大型飞机航空电子系统的主要特点是:

模块化

以开放式结构和模块化为特征的航电系统在A380和波音787飞机上达到了新的水平。A380飞机航空电子系统是基于ARINC653标准的、开放式的综合模块化航空电子系统(IMA),由航空电子全双工以太网(AFDX)和18个IMA模块构成;波音787飞机航空电子系统采用满足ARINC 653标准的、开放式系统结构的通用核心系统(CCS),并采用满足ARINC664标准的、光纤以太网的通用数据网络(CDN)。正如柯林斯公司的首席运营官所说:“无论是军用飞机还是民用飞机,也无论是干线机还是支线机,甚至不管是固定翼飞机还是旋翼飞机,不同平台的任务系统或许在功能上有差别,但以模块化的系统与开放式结构为基础的设计具有很大的共同性,可以缩短系统开发的周期,使产品更具竞争能力。特别在软件比例不断上升的今天,航空电子系统软件的不断升级已经成为提高系统性能的重要方法之一。”

高度综合化

随着技术进步和功能及经济性方面要求的不断提高,航空电子系统发展的趋势是综合化程度在不断提高。现代先进的飞机在硬件和软件综合上达到了非常高的水平,在大大提升飞机功能和性能的同时较好地控制了飞机的成本。目前机载航空电子系统的综合主要体现在座舱综合显示控制、综合数据处理、综合导航引导、综合监视与告警等方面。

智能化座舱

飞机座舱更加突出“以人为本”,注重座舱的通用性,减少飞行员的转机型培训;显示区域更大、更直观、交互式的人机接口,减轻飞行员工作负担,采用多种手段改善态势感知能力,提高飞行安全性。

空地一体化

A380和波音787都实现了驾驶舱和客舱电子系统的全面综合,使航空电子体系更加完整和协调;同时也将空地应用需求紧密结合起来,便于实现空地运行网络化管理和满足空地一体化无缝隙不间断服务的需求。随着新航行系统的部署,地空和空空数据链在新航行系统中的作用越来越大,使得航电系统与地面系统能紧密地融合。

电传飞控

近20年来,民用飞机利用电传飞行控制系统(FBW)替代传统的机械操纵系统,并广泛应用主动控制技术(ACT),取得了前所未有的成效。目前,欧美等先进的民用飞机,如:A320、A340、波音777、A380、波音787等都以数字电传飞行控制系统为基础,应用主动控制技术的成功范例,代表了民用飞机飞行控制系统的发展趋势。

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更新时间:2024/12/23 21:26:05