航空電子系統(tǒng)發(fā)展及展望

2.32.3綜合式航空電子系統(tǒng)2.12.1分立綜合式航空電子系統(tǒng)航空電子系統(tǒng)發(fā)展及展望航空電子系統(tǒng)發(fā)展及展望摘要：本文圍繞航空電子系統(tǒng)闡述了20世紀(jì)70年代至今航空電子發(fā)展的幾個(gè)階段，針對(duì)影響航空電子發(fā)展的幾個(gè)因素，展開(kāi)討論，并分析航空電子綜合發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵字：航空電子模塊化機(jī)載網(wǎng)絡(luò)綜合航電引言飛機(jī)上所安裝的電子系統(tǒng)和其所承載的越來(lái)越復(fù)雜多元化的任務(wù)呈比例增加，趨向復(fù)雜，機(jī)載航空電子系統(tǒng)在提高飛機(jī)性能方面占有越來(lái)越重要的地位。1航空電子系統(tǒng)綜合在飛機(jī)完成任務(wù)的過(guò)程中，所有進(jìn)行支持的和電子學(xué)有關(guān)的系統(tǒng)以及設(shè)備就是航空電子。記在網(wǎng)絡(luò)和軟硬件等技術(shù)將電子功能和對(duì)應(yīng)的電子設(shè)備在飛機(jī)物理結(jié)構(gòu)空間內(nèi)組合成一個(gè)有機(jī)整體，來(lái)達(dá)到高度共享資源的目的，將系統(tǒng)作戰(zhàn)性能、可靠性相平衡與生命周期成本控制方面。2航點(diǎn)綜合技術(shù)的發(fā)展歷程在迄今為止的數(shù)十年發(fā)展過(guò)程中，航空電子系統(tǒng)經(jīng)歷了分立式、聯(lián)合式、綜合式和先進(jìn)綜合式四個(gè)發(fā)展階段。各個(gè)子系統(tǒng)獨(dú)立，飛行員必須分別獲取各個(gè)子系統(tǒng)的顯示信息，并分別進(jìn)行各個(gè)子系統(tǒng)的控制和操作，這種航空電子系統(tǒng)被認(rèn)為是第一代航空電子系統(tǒng)。由于機(jī)載電子設(shè)備的數(shù)量和種類多且自成系統(tǒng)，設(shè)備間的信號(hào)傳遞都采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸方式，互連電纜繁多，重量大，占用空間大，隊(duì)飛機(jī)平臺(tái)造成了很不利的影響。2.2聯(lián)合式航空電子系統(tǒng)【1】由于分立式航空電子的種種限制，使飛行員幾乎無(wú)法非常有效地操縱飛機(jī)。提出了以數(shù)據(jù)總線和綜合顯示控制為標(biāo)志的聯(lián)合式航空電子系統(tǒng)。該系統(tǒng)大大減輕了飛行員的負(fù)擔(dān)，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，將獨(dú)立工作的航點(diǎn)設(shè)備通過(guò)1553B數(shù)據(jù)總線進(jìn)行互聯(lián)，并通過(guò)任務(wù)軟件進(jìn)行綜合控制和現(xiàn)實(shí)，實(shí)現(xiàn)信息資源共享，提高了系統(tǒng)的性能。并將該系統(tǒng)成功地應(yīng)用于F-16、F-18和法國(guó)的幻影2000等一系列戰(zhàn)斗機(jī)上。盡管解決了部分信息共享和顯示控制的問(wèn)題，隨著航空電子系統(tǒng)進(jìn)一步復(fù)雜化，聯(lián)合式航空電子系統(tǒng)也表現(xiàn)出明顯的局限性：各子系統(tǒng)仍使用專用的硬件和軟件資源，僅對(duì)現(xiàn)實(shí)和控制進(jìn)行了綜合，綜合化程度低；數(shù)據(jù)總線帶快不夠，1553總線速率為1Mb/s不能滿足新的系統(tǒng)信息傳輸?shù)囊螅幌到y(tǒng)通過(guò)總線控制器集中控制，缺乏系統(tǒng)控制上的健壯性；需要外場(chǎng)、內(nèi)場(chǎng)、和車間三級(jí)維修支持，在正果系統(tǒng)生命周期中造成大量附加成本?！皩毷庇?jì)劃【2】是美國(guó)空軍萊特實(shí)驗(yàn)室于1987年提出，并于1991年完成演示實(shí)驗(yàn)，在F-22、A-12、RAH-66上獲得應(yīng)用?！皩毷庇?jì)劃的重要意義在于賣出了顯著的航空電子功能綜合的第一步。由通用的數(shù)據(jù)處理機(jī)組成航空電子核心處理系統(tǒng)，完成傳感器的信息處理和系統(tǒng)任務(wù)管理功能。它將航空電子系統(tǒng)劃分為傳感器區(qū)、數(shù)字信號(hào)處理區(qū)、任務(wù)管理區(qū)和飛機(jī)管理區(qū)。在各個(gè)功能區(qū)中采用了一些相同的通用模塊，并且可以安裝在相同的設(shè)備架中。通用模塊系列的應(yīng)用提高了系統(tǒng)可靠性，取消了空軍基地中間級(jí)維修，大大降低了飛機(jī)生命周期成本。F-22系統(tǒng)綜合結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。2.4先進(jìn)綜合式航空電子系統(tǒng)航空電子系統(tǒng)面臨性能、成本和可靠性等方面的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在改進(jìn)性能方面，隱身性已成為許多新的軍用飛機(jī)的一項(xiàng)主要涉及考慮，然而航空電子在滿足隱身性的要求下還必須提供足夠的數(shù)據(jù)，使飛行員獲得戰(zhàn)場(chǎng)威脅、地形等諸多信息。還需要綜合通過(guò)數(shù)據(jù)鏈從外部獲得數(shù)據(jù)，以補(bǔ)充機(jī)載傳感器的信息，構(gòu)成動(dòng)態(tài)的任務(wù)態(tài)勢(shì)。為了提供這個(gè)能力，需要大大改進(jìn)傳感器級(jí)傳感