航空電子是指飛機(jī)上所有電子系統(tǒng)的總和。一個(gè)最基本的航空電子系統(tǒng)由通信、導(dǎo)航和顯示管理等多個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成。
歷史
在上 世紀(jì)70年代之前,航空電子(Avionics)這個(gè)詞還沒(méi)有出現(xiàn)。那時(shí),航空儀表,無(wú)線電,雷達(dá),燃油系統(tǒng),引擎控制以及無(wú)線電導(dǎo)航都是獨(dú)立的,并且大部分時(shí)候?qū)儆跈C(jī)械系統(tǒng)。
航空電子誕生于20世紀(jì)70年代。伴隨著電子工業(yè)走向一體化,航空電子市場(chǎng)蓬勃發(fā)展起來(lái)。在70年代早期,全世界90%以上的半導(dǎo)體產(chǎn)品應(yīng)用在軍用飛機(jī)上。到了90年代,這個(gè)比例已不足1%。從70年代末開(kāi)始,航空電子已逐漸成為飛機(jī)設(shè)計(jì)中一個(gè)獨(dú)立部門(mén)。
推動(dòng)航電技術(shù)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?lái)源于美蘇冷戰(zhàn)時(shí)期的軍事需要而非民用領(lǐng)域。數(shù)量龐大的飛機(jī)變成了會(huì)飛的傳感器平臺(tái),如何使如此眾多的傳感器協(xié)同工作也成為了一個(gè)新的難題。時(shí)至今日,航電已成為軍機(jī)研發(fā)預(yù)算中最大的部分。粗略地估計(jì)一下,F(xiàn)-15E、F-14戰(zhàn)斗機(jī)有80%的預(yù)算花在了航電系統(tǒng)上。
航空電子在民用市場(chǎng)也正在獲得巨大的成長(zhǎng)。飛行控制系統(tǒng)(線傳飛控),苛刻空域條件帶來(lái)的新導(dǎo)航需求也促使開(kāi)發(fā)成本相應(yīng)上漲。隨著越來(lái)越多的人將飛機(jī)作為自己出行的首要交通工具,人們也不斷開(kāi)發(fā)出更為精細(xì)的數(shù)字技術(shù)來(lái)保證飛機(jī)在有限的空域環(huán)境下的安全性。同時(shí),民機(jī)天然要求將所有的航電系統(tǒng)都限制在駕駛倉(cāng)內(nèi),從而使民機(jī)在預(yù)算和開(kāi)發(fā)方面第一次影響到軍事領(lǐng)域。
航空電子設(shè)備走過(guò)了漫長(zhǎng)的發(fā)展道路,經(jīng)歷了幾次大的變革,每一次變革都使飛機(jī)的性能獲得提高,并且進(jìn)一步推動(dòng)航空電子技術(shù)的發(fā)展。在航空電子系統(tǒng)發(fā)展中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷演變,因此航空電子系統(tǒng)的“結(jié)構(gòu)”成為劃時(shí)代的主要依據(jù)。
早期的航空電子系統(tǒng)為 分立式結(jié)構(gòu),系統(tǒng)由許多“獨(dú)立的”子系統(tǒng)組成,每個(gè)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(duì)航空武器系統(tǒng)及外界態(tài)勢(shì)的了解,五十年代的戰(zhàn)斗機(jī)F-100、F-101等使用了典型的分立式結(jié)構(gòu)。
混合式結(jié)構(gòu)是向綜合化過(guò)渡的一種結(jié)構(gòu)形態(tài),它出現(xiàn)了部分子系統(tǒng)之間的綜合,例如火控計(jì)算機(jī)、平顯、火控雷達(dá)等之間的綜合;大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)、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(jì)算機(jī)、航恣系統(tǒng)、塔康等結(jié)合。各分系統(tǒng)通過(guò)廣播式數(shù)據(jù)傳輸總線(如ARINC429)連接。
聯(lián)合式結(jié)構(gòu)(也稱綜合化結(jié)構(gòu))是美國(guó)DAIS研究計(jì)劃的主要成果,它通過(guò)1553總線將大多數(shù)航空電子分系統(tǒng)交聯(lián)起來(lái),實(shí)現(xiàn)信息的統(tǒng)一調(diào)度。這一時(shí)期的另一重要特點(diǎn)是電子技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于飛行的關(guān)鍵部位,如飛行控制及地形跟隨,同時(shí),傳感器和分系統(tǒng)的能力不斷增加,如雷達(dá)的能力、紅外傳感器、激光測(cè)距、電子戰(zhàn)設(shè)備等。美國(guó)現(xiàn)役戰(zhàn)斗機(jī)都使用這種結(jié)構(gòu),如F-16C/D、F/A-18、F-15E等。這種結(jié)構(gòu)在美國(guó)等國(guó)已成為成熟技術(shù),很多飛機(jī)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(jié)構(gòu)(即更高程度的綜合化結(jié)構(gòu))是以美國(guó)“寶石柱(Pave Pillar)”計(jì)劃為基礎(chǔ)建立起來(lái)的結(jié)構(gòu)概念。該計(jì)劃完成于八十年代,實(shí)現(xiàn)“寶石柱”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的第一架戰(zhàn)斗機(jī)是美國(guó)的F-22戰(zhàn)斗機(jī),RAH-66卡曼契直升機(jī)輕型攻擊/偵察直升機(jī)也使用了這種結(jié)構(gòu),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(jì)劃后,美國(guó)正在推行“寶石臺(tái)”(Pave Pale)計(jì)劃,在縱深方向上繼續(xù)推行綜合化。一方面,系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了各系統(tǒng)處理功能的綜合(通用處理模塊、動(dòng)態(tài)重構(gòu))并進(jìn)而實(shí)現(xiàn)傳感器功能及信號(hào)處理功能的綜合化;另一方面,綜合化的范圍也在擴(kuò)展。包括了以前相對(duì)獨(dú)立的飛行控制、發(fā)動(dòng)機(jī)控制、通用設(shè)備控制,形成了飛機(jī)管理系統(tǒng)的概念,這種結(jié)構(gòu)將應(yīng)用于二十一世紀(jì)的美國(guó)軍用飛機(jī)。
設(shè)計(jì)約束
飛機(jī)上的任何設(shè)備都必須滿足一系列苛刻的設(shè)計(jì)約束。飛機(jī)所面臨的電子環(huán)境是獨(dú)特的,有時(shí)甚至是高度復(fù)雜的。
制造任何飛機(jī)都面臨許多昂貴,耗時(shí),麻煩和困難的方面,而適航性認(rèn)證則是其中之一。隨著飛機(jī)及機(jī)組人員愈來(lái)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(gè)必要因素就是要求飛行控制系統(tǒng)在任何時(shí)候都不能失效。然而,飛機(jī)上任何一種系統(tǒng)都對(duì)健壯性有一定程度的要求。
集成
從航空電子工業(yè)的發(fā)軔時(shí)期開(kāi)始,如何將及其眾多的電子系統(tǒng)連接 起來(lái),密切有效地使用各種信息就是一個(gè)令人頭疼的問(wèn)題。當(dāng)初如何在離散數(shù)據(jù)線上傳遞開(kāi)關(guān)變量的簡(jiǎn)單問(wèn)題,而今已演化為如何協(xié)調(diào)光纖數(shù)據(jù)總線上傳遞的飛行控制數(shù)據(jù)的繁雜問(wèn)題。空前復(fù)雜的軟件也被用以應(yīng)付空前苛刻的航空標(biāo)準(zhǔn)。在今天,系統(tǒng)集成已成為飛機(jī)工程師們所面臨的最大問(wèn)題。不管一架飛機(jī)如何小,一定程度的集成也是必不可少的(例如電力供應(yīng))。大型飛機(jī)項(xiàng)目(像軍用及民用)經(jīng)常需要數(shù)百名工程師來(lái)集成這些復(fù)雜系統(tǒng)。
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(guò)特定水平的環(huán)境測(cè)試。所以魯棒性設(shè)計(jì)日益重要。
測(cè)試的形式多種多樣,許多飛機(jī)生產(chǎn)商更會(huì)預(yù)先規(guī)定如何測(cè)試。隨著航電設(shè)備的廣泛應(yīng)用,各種適航認(rèn)證(如英國(guó)的CAA或美國(guó)的美國(guó)聯(lián)邦航空局)制定了這些設(shè)備必須滿足的性能標(biāo)準(zhǔn)。制造商們則在此基礎(chǔ)上制定了這些設(shè)備必須滿足的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。
這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了航電制造商所必須遵循的飛機(jī)零件測(cè)試方法及等級(jí)。例如鹽水噴射,防水性,模具成長(zhǎng),以及外部污漬之類的測(cè)試。目前提供給制造商的這類航電標(biāo)準(zhǔn)有BS 3G 100,MIL-STD-810,DEF STAN 00-35等等。在進(jìn)行每一項(xiàng)單獨(dú)測(cè)試前,我們首先得評(píng)估其是否適用。例如,鹽水噴射測(cè)試對(duì)裝在密封架內(nèi)的設(shè)備就沒(méi)有什么必要。制造商們通過(guò)交叉引用這些標(biāo)準(zhǔn),維護(hù)測(cè)試等級(jí),經(jīng)常會(huì)生成更為通用的需求。這些需求并不規(guī)定性能,而是對(duì)設(shè)備的操作環(huán)境的一種描述。
電磁兼容性
眾所周知,電磁兼容性(Dell EMC)是一項(xiàng)評(píng)估電力電子系統(tǒng)相互影響的活動(dòng)。在飛機(jī)世界里,電磁兼容性可導(dǎo)致各種各樣的問(wèn)題。飛機(jī)及其設(shè)備一般使用測(cè)試范圍更廣的特定標(biāo)準(zhǔn),如DEF Stan 59-41,MIL-STD-464等。
振動(dòng)
即使是最平穩(wěn)的飛機(jī)(如民航干線飛機(jī)),振動(dòng)也是一個(gè)非常嚴(yán)重的問(wèn)題,對(duì)可靠性影響很大。更不用說(shuō)像直升機(jī)那樣顛簸的飛機(jī),振動(dòng)已成為設(shè)計(jì)中最主要的驅(qū)動(dòng)因素。雖然有一些針對(duì)振動(dòng)問(wèn)題的飛機(jī)標(biāo)準(zhǔn),但許多設(shè)計(jì)者們并沒(méi)有意識(shí)到它們。共振問(wèn)題對(duì)于每一架出廠飛機(jī)固然不同,更不用說(shuō)對(duì)不同型號(hào)的飛機(jī)了。
系統(tǒng)安全性
飛機(jī)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(lǐng)域,這項(xiàng)工作主要是由各個(gè)國(guó)家的適航認(rèn)證部門(mén)來(lái)執(zhí)行的。對(duì)于民機(jī),總是由FAA或者EASA(JAA)來(lái)認(rèn)證其安全性。對(duì)于軍機(jī),雖然也有一些世界標(biāo)準(zhǔn),但大部分軍機(jī)買(mǎi)方認(rèn)證執(zhí)行的是當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)(如DEF Stan 00-56)。
在飛機(jī)設(shè)計(jì)中,安全性設(shè)計(jì)一般表述為可靠性及耐用性,極大地影響著飛機(jī)設(shè)計(jì)方法。任何應(yīng)用于航電系統(tǒng)的軟件都要接受?chē)?yán)格的安全性審查。
質(zhì)量
航空電子設(shè)備的采購(gòu)在全球范圍內(nèi)已被少數(shù)幾大巨頭所壟斷。通過(guò)提供“盒裝部件”,即所謂的LRU(航線可更換組件),打包,測(cè)試以及配置管理等活動(dòng),他們幾乎壟斷了整個(gè)航空電子產(chǎn)業(yè)。對(duì)于任何工業(yè)領(lǐng)域,質(zhì)量控制都是一個(gè)非常重要的部分。而在航空領(lǐng)域,航電產(chǎn)品供貨商則可能毀了整個(gè)方案(參看波音公司Chinook事件)。如今ISO 9001所頒布的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)雖然已被主要工業(yè)所采用,而主要的飛機(jī)制造商對(duì)于他們所交付的文檔和硬件還有更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。人們經(jīng)常說(shuō)飛機(jī)不是依靠燃油飛行,而是依靠文檔工作來(lái)飛行。因?yàn)槿魏我粋€(gè)LRU(一個(gè)無(wú)線電設(shè)備或儀器)都要產(chǎn)生大量的文檔。
簡(jiǎn)介
航空電子,是指飛機(jī)上所有電子系統(tǒng)的總和。一個(gè)最基本的航空電子系統(tǒng)由通信、導(dǎo)航和顯示管理等多個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成。航空電子設(shè)備種類眾多,針對(duì)不同用途,這些設(shè)備從最簡(jiǎn)單的 警用直升機(jī)上的探照燈到復(fù)雜如空中預(yù)警平臺(tái)無(wú)所不包。
航空電子研究正以驚人的速度改變著航空航天技術(shù),起初,航空電子設(shè)備只是一架飛機(jī)的附屬系統(tǒng);而如今,許多飛機(jī)存在的唯一目的即為搭載這些設(shè)備,軍用飛機(jī)正日益成為一種集成了各種強(qiáng)大而敏感的傳感器的戰(zhàn)斗平臺(tái)。
主要領(lǐng)域
如同電子學(xué)一樣,航空電子學(xué)是個(gè)龐大的學(xué)科,對(duì)其簡(jiǎn)單分類很不容易。下文試圖介紹一些感興趣的領(lǐng)域,由此你可以深入研究它們。
電子系統(tǒng)
在任何飛機(jī)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(zhēng)議的問(wèn)題。所有可以直接控制飛機(jī)安全飛行的系統(tǒng)都可以由飛行員直接控制。那些對(duì)飛機(jī)安全性很關(guān)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(jī)和地面的通信能力從一開(kāi)始就是至關(guān)重要的。遠(yuǎn)程通信爆發(fā)式的增長(zhǎng)意味著飛機(jī)(民機(jī)和軍機(jī))必須攜帶著一大堆的通信設(shè)備。其中一小部分提供了關(guān)乎乘客安全的空地通信系統(tǒng)。機(jī)載通信是由公共地址系統(tǒng)和飛機(jī)交互通信提供的。
導(dǎo)航系統(tǒng)
本文所關(guān)注的導(dǎo)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(kāi)始,為了飛行安全性,人們就開(kāi)發(fā)出導(dǎo)航傳感器來(lái)幫助飛行員。除了通信設(shè)備,飛機(jī)上現(xiàn)在又安裝了一大堆無(wú)線電導(dǎo)航設(shè)備。
顯示系統(tǒng)
航電系統(tǒng)的獨(dú)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(chǎn)商們就努力開(kāi)發(fā)更可靠和更好的系統(tǒng)來(lái)顯示關(guān)鍵的飛行信息。真正的玻璃駕駛倉(cāng)是在最近5年才出現(xiàn)的。LCD或者CRT經(jīng)常會(huì)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(guān)鍵備份。但這只是表面因素。顯示系統(tǒng)負(fù)責(zé)檢查關(guān)鍵的傳感器數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)能讓飛機(jī)在嚴(yán)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(kāi)發(fā)出來(lái)的,他們對(duì)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(jī)組人員。
飛行控制系統(tǒng)
多年來(lái),平直翼飛機(jī)和直升機(jī)的自動(dòng)控制飛行的方式是不同的。這些自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在大部分時(shí)間里(比如巡航或直升機(jī)懸停時(shí))減少了飛行員的工作負(fù)荷和可能出現(xiàn)的失誤。第一個(gè)簡(jiǎn)單的自動(dòng)駕駛儀用于控制高度及方向,它可以有限地操控一些東西,如發(fā)動(dòng)機(jī)推力和機(jī)翼舵面。在直升機(jī)上,自動(dòng)穩(wěn)定儀起同樣的作用。直到最近,這些老系統(tǒng)仍自然而然地利用電子機(jī)械。
防撞系統(tǒng)
為了增強(qiáng)空中交通管制,大型運(yùn)輸機(jī)和略小些的使用空中防撞系統(tǒng) (Traffic Alert and 碰撞 Avoidance System 交通警告及防撞系統(tǒng)),它可以檢測(cè)出附近的其他飛機(jī),并提供防止空中相撞的指令。小飛機(jī)也許會(huì)使用簡(jiǎn)單一些的空中警告系統(tǒng),如TPAS,他們以一種被動(dòng)方式工作,不會(huì)主動(dòng)詢問(wèn)其他飛機(jī)的異頻雷達(dá)收發(fā)器信號(hào),也不提供解決沖撞的建議。
為了防止和地面相撞,飛機(jī)上安裝了諸如地面迫近警告系統(tǒng)(GPWS,Ground Proximity Warning System),這種系統(tǒng)通常含有一個(gè)雷達(dá)測(cè)高計(jì)。新的系統(tǒng)使用GPS和地形和障礙物數(shù)據(jù)庫(kù)為輕型飛機(jī)提供同樣的功能。
氣象雷達(dá)
氣象系統(tǒng)如氣象雷達(dá)(典型如民用運(yùn)輸機(jī)上的ARINC 708)和閃電探測(cè)器對(duì)于夜間飛行或者指令指揮飛行非常重要,因?yàn)榇藭r(shí)飛行員無(wú)法看到前方的氣象條件。暴雨(雷達(dá)可感知)或閃電都意味著強(qiáng)烈的對(duì)流和湍流,而氣象系統(tǒng)則可以使飛行員繞過(guò)這些區(qū)域。
在最近,駕駛艙氣象系統(tǒng)有了三項(xiàng)最重要的改革。首先,這些設(shè)備(尤其是閃電探測(cè)器如Stormscope或Strikefinder)已便宜了很多,甚至可以裝備在小型飛機(jī)上了。其次,除了傳統(tǒng)雷達(dá)和閃電探測(cè)器,通過(guò)連接衛(wèi)星數(shù)據(jù),飛行員可以獲得遠(yuǎn)超過(guò)機(jī)載系統(tǒng)本身能力的雷達(dá)氣象圖像。最后,現(xiàn)代顯示系統(tǒng)可以將氣象信息和移動(dòng)地圖,地形,交通等信息集成在一個(gè)屏幕上,大大方便了飛行。
飛機(jī)管理系統(tǒng)
飛行管理系統(tǒng)出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代,在原有的自動(dòng)導(dǎo)航及通信控制及其他電子系統(tǒng)的技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的。柯林斯(Collins)和霍尼韋爾(Honeywell)公司分別在其參與研發(fā)的麥道公司和波音系列飛機(jī)上率先引入集成的飛行管理系統(tǒng)。隨著技術(shù)的進(jìn)步,飛行管理系統(tǒng)的重要性不斷提高,成為飛機(jī)上最重要的人機(jī)交互接口。集成了飛飛行控制計(jì)算機(jī),導(dǎo)航及性能計(jì)算等功能。中央計(jì)算機(jī)加上顯示和飛行控制系統(tǒng),這三個(gè)核心系統(tǒng)使飛機(jī)上的所有系統(tǒng)(不僅僅是航電系統(tǒng))更易于維護(hù),更易于飛行,更安全。
引擎的監(jiān)控和管理很早就在飛機(jī)地面維護(hù)方面取得了一定進(jìn)展。如今這種監(jiān)控管理已經(jīng)最終延伸到飛機(jī)上的所有系統(tǒng),并且延長(zhǎng)了這些系統(tǒng)和零部件的壽命(同時(shí)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 監(jiān)聽(tīng) Systems)后,飛機(jī)管理計(jì)算機(jī)就可以及時(shí)報(bào)告那些需要更換的零件。
有了飛機(jī)管理計(jì)算機(jī)或者飛行管理系統(tǒng),機(jī)組人員就再也用不著一張張地圖和復(fù)雜的公式了。再加上數(shù)字飛行公文包,機(jī)組人員可以管理到小至每一個(gè)鉚釘的任何方面。
雖然航電設(shè)備制造商提供了飛行管理系統(tǒng),不過(guò)目前還是傾向于由飛機(jī)制造商提供飛機(jī)管理和健康及使用狀況監(jiān)控系統(tǒng)。因?yàn)檫@些軟件依賴于它們裝載在何種飛機(jī)上。
戰(zhàn)術(shù)任務(wù)系統(tǒng)
航空電子的主要發(fā)展方向已轉(zhuǎn)向“駕駛艙背后”。軍用飛機(jī)或者是用來(lái)發(fā)射武器,或者是變成其他航空武器系統(tǒng)的眼睛和耳朵。緣于戰(zhàn)術(shù)需要,大堆的傳感器裝在軍用飛機(jī)上。更大的會(huì)飛的傳感器平臺(tái)(如E-3D,JSTARS,ASTOR,Nimrod MRA4,Merlin HM Mk 1)除了飛機(jī)管理系統(tǒng),還會(huì)安裝任務(wù)管理系統(tǒng)。
隨著精巧的軍用傳感器的廣泛應(yīng)用,它們已變得無(wú)所不在,甚至已流入軍火黑市。警用飛機(jī)和RC-135戰(zhàn)略偵察機(jī)如今則攜帶著更為精密的戰(zhàn)術(shù)傳感器。
軍用通信系統(tǒng)
民機(jī)通信系統(tǒng)為安全飛行提供了骨干支持,而軍用通信系統(tǒng)則主要用于適應(yīng)嚴(yán)酷的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。軍用極高頻(UHF),甚高頻(VHF)(30-88Mz)通信和使用ECCM方法的衛(wèi)星通信,再加上密碼學(xué),一起構(gòu)成了戰(zhàn)場(chǎng)上安全的通信環(huán)境。數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng),如Link 11,16,22和BOWMAN,JTRS,甚至是TETRA提供了數(shù)據(jù)(如圖像,目標(biāo)信息等)傳輸方法。
雷達(dá)
空中雷達(dá)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(fù)雜。空中雷達(dá)最引人注目的一個(gè)變化就是可以在超遠(yuǎn)距離內(nèi)提供高度信息。這類雷達(dá)從早期預(yù)警雷達(dá)(預(yù)警機(jī)),反潛雷達(dá)(ASW),一直到氣象雷達(dá)(ARINC 708)和近地雷達(dá)。
軍用雷達(dá)有時(shí)用來(lái)幫助高速噴氣飛機(jī)低空飛行。雖然民用市場(chǎng)上的氣象雷達(dá)偶爾也作此用,但都有嚴(yán)格的限制。
聲納
聲納是緊隨著雷達(dá)出現(xiàn)的。好多武裝直升機(jī)上安裝了探水聲納,他們可以保護(hù)艦隊(duì)免遭來(lái)自潛艇和水面敵艦的攻擊。水上支援飛機(jī)可以釋放主動(dòng)或被動(dòng)式聲納浮標(biāo),他們也用以確定敵方潛水艇的位置。
光電系統(tǒng)
光電系統(tǒng)覆蓋的設(shè)備范圍很廣,其中包括前視紅外系統(tǒng)(Forward Looking Infrared)和被動(dòng)式紅外設(shè)備(Passive Infrared Device,PIDS)。這些設(shè)備都可以給機(jī)組提供紅外圖像。這些圖像可以獲得更好的目標(biāo)分辨率,從而用于一切搜救活動(dòng)。
電子預(yù)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(shí)是自動(dòng)發(fā)射)直接攻擊敵機(jī)。他們有時(shí)也用以確認(rèn)威脅物的狀態(tài),甚至是辨識(shí)它們。
機(jī)載網(wǎng)絡(luò)
不管是軍用的,商用的,還是民用先進(jìn)機(jī)型的電子系統(tǒng)都是通過(guò)航空電子總線相互連接起來(lái)的。這些網(wǎng)絡(luò)在功能上和家用電腦網(wǎng)絡(luò)十分相似,然而在通訊和電子協(xié)議上區(qū)別很大。下面簡(jiǎn)要列出最常見(jiàn)的航空電子總線協(xié)議及其主要應(yīng)用:
航空器 數(shù)據(jù) Network (ADN): 飛機(jī)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)
AFDX: 民用運(yùn)輸機(jī)上 ARINC 664 的特定實(shí)現(xiàn)
ARINC 429: 商用飛機(jī)
ARINC 664: 參照上述ADN
ARINC 629: 商用飛機(jī)(波音 777)
ARINC 708: 商用飛機(jī)上的氣象雷達(dá)
ARINC 717: 商用飛機(jī)上的飛行數(shù)據(jù)記錄儀
MIL-STD-1553: 軍用飛機(jī)
空中救護(hù)
警用及空中救護(hù)飛機(jī)(大部分屬直升機(jī))現(xiàn)在已成為一個(gè)重要的市場(chǎng)。軍機(jī)現(xiàn)在也常常用來(lái)幫助應(yīng)對(duì)民間的非暴力不合作事件。警用直升機(jī)幾乎都安裝了視頻或紅外熱成像儀,這樣就可以追蹤犯罪嫌疑人或任何他們感興趣的東西。警用直升機(jī)也安裝了探照燈和擴(kuò)音喇叭,這和警車(chē)上的用途是一樣的。
很顯然,空中救護(hù)或急救直升機(jī)上需要醫(yī)療器械,而這些很少被當(dāng)作航空電子設(shè)備。然而,很多急救和警用直升機(jī)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(rèn)為是純粹的軍機(jī)設(shè)備。
系統(tǒng)特點(diǎn)
幾十年來(lái),航空電子系統(tǒng)經(jīng)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(shí)現(xiàn)了機(jī)上的信息綜合,而且能夠有效地綜合C3I和預(yù)警機(jī)發(fā)送的信息,由此可以滿足現(xiàn)代和未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的需求。現(xiàn)以美國(guó)的“寶石柱”結(jié)構(gòu)、F-22戰(zhàn)斗機(jī)、“寶石臺(tái)”計(jì)劃為例,綜述新一代航空電子系統(tǒng)的特點(diǎn)。
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(guò)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(gè)系統(tǒng)中功能特性相近、任務(wù)關(guān)聯(lián)密切的部分,在同一功能區(qū)中可以實(shí)現(xiàn)資源共享,容易互為余度而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的重構(gòu)及故障容許度。“寶石柱”結(jié)構(gòu)將系統(tǒng)分為任務(wù)管理區(qū)、傳感器管理區(qū)、飛機(jī)管理區(qū)。
任務(wù)管理區(qū)由任務(wù)數(shù)據(jù)處理機(jī)、任務(wù)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(chǔ)器、武器管理系統(tǒng)和任務(wù)航空電子總線接口組成。該區(qū)的功能為:任務(wù)計(jì)算與管理(如火力控制、目標(biāo)截獲、導(dǎo)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(gè)功能區(qū)交聯(lián)等)。
傳感器管理包括通用信號(hào)處理機(jī)、傳感器數(shù)據(jù)分配網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)、視頻數(shù)據(jù)分配網(wǎng)絡(luò)、傳感器控制網(wǎng)絡(luò)組成。該區(qū)的功能為:傳感器數(shù)據(jù)分配、傳感器信號(hào)處理、處理后信號(hào)的分發(fā)、傳感器控制。
飛機(jī)管理區(qū)是由飛行控制、發(fā)動(dòng)機(jī)控制、推力矢量控制、通用設(shè)備控制等幾部分功能綜合而形成,又稱為飛機(jī)管理系統(tǒng)(VMS),其功能為支援與控制功能有關(guān)的飛機(jī)的飛行。
深廣發(fā)展
新一代系統(tǒng)的第二個(gè)特點(diǎn)是綜合化進(jìn)一步向深、廣方向發(fā)展。“寶石柱”結(jié)構(gòu)雖然提出了信號(hào)處理通用模塊及相應(yīng)處理群集器的一般結(jié)構(gòu),但“寶石柱”實(shí)驗(yàn)室演示系統(tǒng)和F-22的綜合化深度只達(dá)到數(shù)據(jù)處理資源一級(jí),而“寶石臺(tái)”計(jì)劃的任務(wù)之一就是試圖進(jìn)一步在傳感器信號(hào)處理及傳感器天線孔位上實(shí)現(xiàn)綜合,在信號(hào)處理群集器中使用通用信號(hào)處理模塊。另一方面,飛機(jī)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(duì)獨(dú)立的分系統(tǒng)(四余度系統(tǒng)),且一般不和通用設(shè)備等有關(guān)系。VMS使多種功能綜合起來(lái),并置于整個(gè)系統(tǒng)的管理之下,綜合化的范圍實(shí)際上已覆蓋每個(gè)功能。
LRM登場(chǎng)
新一代系統(tǒng)的第三個(gè)特點(diǎn)是以外場(chǎng)可更換模塊(LRM)代替了外場(chǎng)可更換單元(LRU)為基礎(chǔ)構(gòu)成綜合航空電子系統(tǒng)。LRM是形成新一代系統(tǒng)其它特點(diǎn)的基礎(chǔ),例如動(dòng)態(tài)重構(gòu)、二級(jí)維修概念都是在LRM基礎(chǔ)上進(jìn)行的。LRM是系統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)上和功能上相對(duì)獨(dú)立的單元,故障定位可以達(dá)到LRM一級(jí),通過(guò)更換LRM而排除故障。LRM、智能化的機(jī)內(nèi)自檢、二級(jí)維修體制是構(gòu)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(gè)特點(diǎn)是在LRM一級(jí)上實(shí)現(xiàn)硬件資源共享和硬件余度。通過(guò)動(dòng)態(tài)的程序加載,根據(jù)任務(wù)需要?jiǎng)討B(tài)地組織LRM硬件,出現(xiàn)故障后則可進(jìn)行動(dòng)態(tài)重構(gòu),使系統(tǒng)繼續(xù)維持原有功能,即達(dá)到故障容許度的目的。這種動(dòng)態(tài)的管理及調(diào)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(shí)時(shí)的需要?jiǎng)討B(tài)地完成配置或重構(gòu),這樣的系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了容錯(cuò),推遲了必須進(jìn)行修理的時(shí)間,而且達(dá)到資源共享,提高了資源利用率。“寶石柱”結(jié)構(gòu)和F-22戰(zhàn)斗機(jī)系統(tǒng)都實(shí)現(xiàn)了這種動(dòng)態(tài)調(diào)度的思想,例如任務(wù)數(shù)據(jù)處理機(jī)和F-22的CIP(通用綜合處理機(jī))都是處理群集器,包括多塊數(shù)據(jù)處理機(jī)通用LRM。
智能化
新一代系統(tǒng)第五個(gè)特點(diǎn)是向智能化發(fā)展。當(dāng)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(jīng)過(guò)處理后給出引導(dǎo)性的指示信號(hào),有時(shí)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(guó)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(shí)施控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究也取得很大進(jìn)展,應(yīng)用到機(jī)載后可以使航空電子系統(tǒng)具有自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)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(yīng)用,例如目標(biāo)的識(shí)別、分類;電子戰(zhàn)信息分析、威脅制定;突防路線的實(shí)時(shí)建立;攻擊目標(biāo)優(yōu)先級(jí)分類;武器選擇;智能人機(jī)接口;本機(jī)完好情況監(jiān)視及應(yīng)急處理等。智能化系統(tǒng)使駕駛員從過(guò)量的任務(wù)負(fù)擔(dān)中解脫出來(lái),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(jī)及RAH-66卡曼契直升機(jī)輕型攻擊/偵察直升機(jī)后期的生產(chǎn)型都準(zhǔn)備選用駕駛員助手系統(tǒng)。
技術(shù)系統(tǒng)
新一代航空電子系統(tǒng)不僅引進(jìn)了新的思想、新的概念;而且要有新器件、新技術(shù)、新開(kāi)發(fā)的工具來(lái)支持。與新一代航空電子系統(tǒng)直接相關(guān)的許多技術(shù)領(lǐng)域必須取得進(jìn)展才能支持新一代航空電子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)將新一代航空電子系統(tǒng)主要關(guān)鍵技術(shù)及其作用綜述如下。
通用模塊技術(shù)是系統(tǒng)綜合及更高程度綜合的基礎(chǔ),整個(gè)航空電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模塊化的結(jié)構(gòu),不僅能適應(yīng)航空電子系統(tǒng)的各種應(yīng)用,而且系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)便于檢測(cè)和重構(gòu)。通用模塊由VHSIC芯片集構(gòu)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(gòu)成任何一種功能的航空電子系統(tǒng),同時(shí)采用通用模塊后,不僅使機(jī)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(shù)是新一代航空電子系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。航空電子綜合系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)主要取決于更通用的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)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(yīng)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(jié)構(gòu)中,HSDB至少在任務(wù)航空電子總線、局部傳輸總線和飛機(jī)系統(tǒng)管理總線三個(gè)性質(zhì)不同的應(yīng)用范圍內(nèi)使用。
軟件技術(shù)是航空電子綜合系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心,八十年代初,由于MIL-STD-1750A、1589C和1553B軍標(biāo)的相繼制定,美國(guó)軍方多年來(lái)推行數(shù)字化航空電子綜合系統(tǒng)的成果已經(jīng)展現(xiàn),代表了軍用計(jì)算機(jī)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(jī)械密集型向軟件密集型過(guò)渡,因此對(duì)軟件的需求量越來(lái)越大,約4~5年增長(zhǎng)一倍,而目前的軟件生產(chǎn)能力(以生產(chǎn)代碼的有效行計(jì)算)每年僅增長(zhǎng)3%~4%,遠(yuǎn)不能達(dá)到作戰(zhàn)環(huán)境對(duì)航空電子系統(tǒng)的要求。軟件規(guī)模的增長(zhǎng)是航空電子系統(tǒng)成本在飛機(jī)中所占比例不斷增大的主要原因之一。航空電子系統(tǒng)費(fèi)用不斷增加的另一個(gè)重要因素是軟件的非通用化,因此開(kāi)發(fā)可重用的通用軟件將有助于提高軟件生產(chǎn)效率。
“寶石柱”航空電子綜合系統(tǒng)的所有任務(wù)軟件都用Ada語(yǔ)言編寫(xiě),并由VAMP執(zhí)行。系統(tǒng)軟件采用故障容許度操作系統(tǒng)。VAMP任務(wù)軟件由Ada操作系統(tǒng)和在實(shí)時(shí)多任務(wù)及多處理機(jī)群集配置中工作的應(yīng)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(guò)單一的VAMP群集布局到“寶石柱”四個(gè)VAMP群集布局的試驗(yàn)和論證得出的。
數(shù)據(jù)融合技術(shù)是當(dāng)今傳感器數(shù)據(jù)處理的發(fā)展方向,“寶石柱”計(jì)劃中已將數(shù)據(jù)融合列為關(guān)鍵技術(shù)之一。所謂數(shù)據(jù)融合就是根據(jù)多種信息資源進(jìn)行檢測(cè)、互連、相關(guān)、估計(jì)、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(guān)狀態(tài)和屬性的估計(jì),獲取完整的實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)及威脅程度評(píng)估的方法和手段。通過(guò)多傳感器的智能化綜合配置獲取更豐富、更精確和高質(zhì)量的目標(biāo)相關(guān)信息,就是數(shù)據(jù)融合技術(shù)。數(shù)據(jù)融合技術(shù)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(kù)管理、人機(jī)接口和通信軟件等。實(shí)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(guò)傳感器的數(shù)據(jù)融合可以帶來(lái)如下特殊效益:⑴擴(kuò)大時(shí)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(wú)源探測(cè)任務(wù)。
仿真技術(shù)是航空電子綜合系統(tǒng)的一項(xiàng)重要試驗(yàn)技術(shù),它是以計(jì)算機(jī)硬件及相應(yīng)的軟件為基礎(chǔ),以現(xiàn)代控制論與相似原理為方法,借助系統(tǒng)模型對(duì)設(shè)想的和真實(shí)的系統(tǒng)進(jìn)行解析或半實(shí)物混合仿真試驗(yàn)研究的一門(mén)綜合性新興技術(shù)。航空電子綜合系統(tǒng)仿真是用一個(gè)具有顯示/控制器的飛機(jī)座艙,通過(guò)顯示/控制航空電子系統(tǒng)相互作用的動(dòng)態(tài)過(guò)程,開(kāi)發(fā)人機(jī)閉環(huán)特性的研究。航空電子綜合系統(tǒng)的研制離不開(kāi)仿真,它不僅可以實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)解決問(wèn)題,而且縮短了研制周期和試飛時(shí)間,節(jié)省了費(fèi)用。
作戰(zhàn)飛機(jī)對(duì)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、人工智慧、Ada語(yǔ)言、數(shù)據(jù)融合、高速數(shù)據(jù)總線技術(shù)等為一身的新一代航空電子綜合系統(tǒng),通過(guò)高度綜合,最有效的利用各子系統(tǒng)的信息資源。
相關(guān)著作
《航空機(jī)載電子設(shè)備》
作者:馬銀才 張興媛
出版社:清華大學(xué)出版社
圖書(shū)詳細(xì)信息
ISBN:9787302290872
定價(jià):30元
印次:1-1
裝幀:平裝
印刷日期:2012-7-16
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本書(shū)系統(tǒng)介紹了民航當(dāng)前采用的通信、導(dǎo)航、儀表及自動(dòng)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(jī)通信系統(tǒng),主要介紹了高頻通信、甚高頻通信等常見(jiàn)機(jī)載通信設(shè)備原理、結(jié)構(gòu)、使用方法等內(nèi)容;第2章導(dǎo)航系統(tǒng),主要介紹了四大導(dǎo)航設(shè)備(VOR、DME、ILS和adf)、雷達(dá)系統(tǒng)及機(jī)載監(jiān)視設(shè)備(TCAS、GPWS和風(fēng)切變探測(cè)系統(tǒng))等;第3章儀表系統(tǒng),介紹了航空儀表的基礎(chǔ)知識(shí)和飛機(jī)的基本儀表設(shè)備;第4章自動(dòng)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(fù)習(xí)與思考欄目,便于學(xué)習(xí)使用。
本書(shū)適合作為航空機(jī)務(wù)維修專業(yè)的本科教材,也可供民用航空管理、航空技術(shù)實(shí)施部門(mén)的工程技術(shù)人員和航空愛(ài)好者參考。
圖書(shū)目錄
第1章飛機(jī)通信系統(tǒng)
1.1高頻通信系統(tǒng)
1.1.1概述
1.1.2高頻通信系統(tǒng)的組成
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(yīng)急電臺(tái)
1.5音頻選擇與內(nèi)話系統(tǒng)
1.5.1音頻選擇系統(tǒng)
1.5.2服務(wù)內(nèi)話系統(tǒng)
1.5.3機(jī)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
1.7.2話音記錄器的基本工作原理
1.8衛(wèi)星通信系統(tǒng)
1.8.1衛(wèi)星通信的特點(diǎn)
1.8.2靜止衛(wèi)星通信系統(tǒng)
1.9飛機(jī)通信尋址報(bào)告系統(tǒng)
本章小結(jié)
復(fù)習(xí)與思考
閱讀材料
練習(xí)題
第2章導(dǎo)航系統(tǒng)
2.1導(dǎo)航系統(tǒng)概述
2.1.1導(dǎo)航系統(tǒng)分類
2.1.2位置線與無(wú)線電導(dǎo)航定位
2.2自動(dòng)定向機(jī)
2.2.1自動(dòng)定向機(jī)概述
2.2.2自動(dòng)定向的基本原理
2.3甚高頻全向信標(biāo)系統(tǒng)
2.3.1概述
2.3.2全向信標(biāo)測(cè)定方位的基本原理
2.3.3機(jī)載VOR接收系統(tǒng)
2.3.4航道偏離與向/背臺(tái)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(diǎn)信標(biāo)系統(tǒng)
2.5低高度無(wú)線電高度表
2.5.1功用與組成
2.5.2三種無(wú)線電高度表
2.5.3飛機(jī)安裝延時(shí)校正和多設(shè)備安裝干擾
2.5.4高度表指示
2.6測(cè)距系統(tǒng)
2.6.1功能及原理
2.6.2機(jī)載測(cè)距機(jī)
2.7氣象雷達(dá)系統(tǒng)
2.7.1概述
2.7.2氣象雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的探測(cè)
2.7.3觀察地形
2.7.4氣象雷達(dá)系統(tǒng)的工作
2.7.5雷達(dá)維護(hù)中的一些注意事項(xiàng)
2.8空中交通管制雷達(dá)信標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)答機(jī)
2.8.1航管雷達(dá)信標(biāo)系統(tǒng)
2.8.2離散選址信標(biāo)系統(tǒng)
2.8.3機(jī)載應(yīng)答機(jī)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地面迫近警告系統(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(jī)載GPS
2.11.3機(jī)載GPS系統(tǒng)工作方式
本章小結(jié)
復(fù)習(xí)與思考
閱讀材料
練習(xí)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大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)儀表
3.2.1高度測(cè)量與氣壓高度表
3.2.2升降速度表
3.3全/靜壓系統(tǒng)
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(jié)構(gòu)
3.3.5使用注意事項(xiàng)
3.4大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
3.4.1模擬式大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
3.4.2數(shù)字式大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)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
3.6.2陀螺儀的應(yīng)用
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(dòng)機(jī)指示和機(jī)組警告系統(tǒng)與電子中央飛機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)
3.9.1EICAS
3.9.2電子中央飛機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)
3.10慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)
本章小結(jié)
復(fù)習(xí)與思考
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第4章自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)
4.1飛行控制系統(tǒng)及飛行控制計(jì)算機(jī)
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(dòng)飛行控制系統(tǒng)的組成
4.3自動(dòng)駕駛儀
4.3.1自動(dòng)駕駛儀的功用及其基本組成
4.3.2自動(dòng)駕駛儀的基本原理
4.3.3自動(dòng)駕駛儀的常見(jiàn)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
4.5.2荷蘭滾原理
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(dòng)油門(mén)系統(tǒng)
4.7.1自動(dòng)油門(mén)系統(tǒng)的功用
4.7.2自動(dòng)油門(mén)系統(tǒng)在整個(gè)飛行過(guò)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
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參考文獻(xiàn)
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