航空电子系统发展及展望

2.32.3综合式航空电子系统2.12.1分立综合式航空电子系统航空电子系统发展及展望航空电子系统发展及展望摘要：本文围绕航空电子系统阐述了20世纪70年代至今航空电子发展的几个阶段，针对影响航空电子发展的几个因素，展开讨论，并分析航空电子综合发展趋势。关键字：航空电子模块化机载网络综合航电引言飞机上所安装的电子系统和其所承载的越来越复杂多元化的任务呈比例增加，趋向复杂，机载航空电子系统在提高飞机性能方面占有越来越重要的地位。1航空电子系统综合在飞机完成任务的过程中，所有进行支持的和电子学有关的系统以及设备就是航空电子。记在网络和软硬件等技术将电子功能和对应的电子设备在飞机物理结构空间内组合成一个有机整体，来达到高度共享资源的目的，将系统作战性能、可靠性相平衡与生命周期成本控制方面。2航点综合技术的发展历程在迄今为止的数十年发展过程中，航空电子系统经历了分立式、联合式、综合式和先进综合式四个发展阶段。各个子系统独立，飞行员必须分别获取各个子系统的显示信息，并分别进行各个子系统的控制和操作，这种航空电子系统被认为是第一代航空电子系统。由于机载电子设备的数量和种类多且自成系统，设备间的信号传递都采用点对点传输方式，互连电缆繁多，重量大，占用空间大，队飞机平台造成了很不利的影响。2.2联合式航空电子系统【1】由于分立式航空电子的种种限制，使飞行员几乎无法非常有效地操纵飞机。提出了以数据总线和综合显示控制为标志的联合式航空电子系统。该系统大大减轻了飞行员的负担，简化了系统设计，将独立工作的航点设备通过1553B数据总线进行互联，并通过任务软件进行综合控制和现实，实现信息资源共享，提高了系统的性能。并将该系统成功地应用于F-16、F-18和法国的幻影2000等一系列战斗机上。尽管解决了部分信息共享和显示控制的问题，随着航空电子系统进一步复杂化，联合式航空电子系统也表现出明显的局限性：各子系统仍使用专用的硬件和软件资源，仅对现实和控制进行了综合，综合化程度低；数据总线带快不够，1553总线速率为1Mb/s不能满足新的系统信息传输的要求；系统通过总线控制器集中控制，缺乏系统控制上的健壮性；需要外场、内场、和车间三级维修支持，在正果系统生命周期中造成大量附加成本。“宝石柱”计划【2】是美国空军莱特实验室于1987年提出，并于1991年完成演示实验，在F-22、A-12、RAH-66上获得应用。“宝石柱”计划的重要意义在于卖出了显著的航空电子功能综合的第一步。由通用的数据处理机组成航空电子核心处理系统，完成传感器的信息处理和系统任务管理功能。它将航空电子系统划分为传感器区、数字信号处理区、任务管理区和飞机管理区。在各个功能区中采用了一些相同的通用模块，并且可以安装在相同的设备架中。通用模块系列的应用提高了系统可靠性，取消了空军基地中间级维修，大大降低了飞机生命周期成本。F-22系统综合结构示意图如图1。2.4先进综合式航空电子系统航空电子系统面临性能、成本和可靠性等方面的严峻挑战。在改进性能方面，隐身性已成为许多新的军用飞机的一项主要涉及考虑，然而航空电子在满足隐身性的要求下还必须提供足够的数据，使飞行员获得战场威胁、地形等诸多信息。还需要综合通过数据链从外部获得数据，以补充机载传感器的信息，构成动态的任务态势。为了提供这个能力，需要大大改进传感器级传感