第一讲航空电子系统概述

航空电子系统西北工业大学自动化学院2011.3当前第1页\共有34页\编于星期六\14点内容航空电子系统的功能与组成驱动航空电子发展的主要因素航空电子的演变未来民机对航空电子的需求当前第2页\共有34页\编于星期六\14点航电系统－功能与组成功能：

航电系统的主要任务是支持仪表飞行程序，辅助目视飞行程序，保障飞行的安全性。组成：无线电通信指示、记录、告警（座舱显示）导航中央维护交通管理电气系统客舱系统（空中娱乐系统）自动飞行

机电系统（发动机控制、环控、燃油、液压系统等）当前第3页\共有34页\编于星期六\14点驱动航电系统发展的典型因素当前第4页\共有34页\编于星期六\14点航电系统的演变飞行更环保、安全、舒适飞控系统由机械电传光传除传感器外的LRUIMA中的LRM或软件功能模块指示、显示由分离的机械式指示仪表CRTLCDMLCD导航由航姿、罗盘机械平台惯导光学捷联惯导＋卫星导航通信：数据链、SATCOM当前第5页\共有34页\编于星期六\14点续：航电系统的演变当前第6页\共有34页\编于星期六\14点续：航电系统的演变当前第7页\共有34页\编于星期六\14点续：航电系统的演变－老一代飞机的驾驶舱布局当前第8页\共有34页\编于星期六\14点续：航电系统演变－A380驾驶舱布局当前第9页\共有34页\编于星期六\14点A380显示系统当前第10页\共有34页\编于星期六\14点续：A380显示系统座舱布局图当前第11页\共有34页\编于星期六\14点续：航电系统演变－B787驾驶舱布局当前第12页\共有34页\编于星期六\14点续：B777与B787驾驶舱布局的对比当前第13页\共有34页\编于星期六\14点续：B787航电系统的新技术应用当前第14页\共有34页\编于星期六\14点续：航电系统的核心－飞行管理系统当前第15页\共有34页\编于星期六\14点续：飞行管理系统（FMS）当前第16页\共有34页\编于星期六\14点续：FMS功能当前第17页\共有34页\编于星期六\14点FMS的核心：导航当前第18页\共有34页\编于星期六\14点

B787-导航系统构型

当前第19页\共有34页\编于星期六\14点

由HONEYWELL公司提供二套导航包，包括：

二套激光陀螺大气惯性参考系统ADIRS、

大气数据系统（6个ADM）、

二套DME、二套RA、二套ADF（可选）、

二套光纤航姿（AHRS）（供位于显示仪表板左右驾驶的四个15.1（9×12）英寸LCD显示器中间正上方一个综合备份飞行显示器ISFD）

二套综合导航接收机（INR），INR由ILS、信标、VOR、GPS和GLS组成，提供CATⅠ（GLS）和CATⅢb(ILS)进场着陆能力。其配置如图1所示。B787导航系统当前第20页\共有34页\编于星期六\14点A380导航系统采用NorthropGrumman公司的三套LTN－101E（GNADIRU）光纤陀螺微机械加速度计惯性系统/大气数据模块/GPS（该系统与用于A320的LTN－101FLAGSHIP（激光）兼容，同样采用GPS的自主完好性监控外推技术，在全球范围全天候提供0.1nm的导航精度，满足RNP的导航与进场要求，此外该系统可靠性比LTN－101提高四倍，MTBF达到5万小时，重量与功耗也显著降低。）构成导航系统的还有二套GLU925多模接收机（提供FLS和GLS着陆能力）、二套VOR/DME、三套RA，二个ISI综合备份仪表（航向、姿态、大气数据）。当前第21页\共有34页\编于星期六\14点A380导航系统构型

当前第22页\共有34页\编于星期六\14点A350XWB导航系统构型

当前第23页\共有34页\编于星期六\14点导航技术现状及趋势

高可靠性的激光惯性系统和光纤惯性系统被普遍采用；导航系统的综合化、小型化进一步提高；先进的飞行导引技术：向自由飞行迈进。当前第24页\共有34页\编于星期六\14点未来民机对航空电子系统的需求环保（排放、噪音、节油、辐射）飞行安全提高飞行计划的控制精度减少地面等待时间减少恶劣天气的绕飞快速下降提高出勤率：免维护或快速维护自由飞行当前第25页\共有34页\编于星期六\14点续：增加飞行安全的新技术当前第26页\共有34页\编于星期六\14点集成显示（态势感知）：

飞行状态+地形+导航环境的一体化显示当前第27页\共有34页\编于星期六\14点续：集成显示（态势感知）当前第28页\共有34页\编于星期六\14点减少恶劣天气的绕飞减少绕飞需求

•精确估计绕飞区域

•精确评估气象模型

•气象模型的全球性验证当前第29页\共有34页\编于星期六\14点快速下降飞行管理系统动态计算飞行剖面自动油门系统保持最低安全功率飞行机组使用襟翼和减速板调整速度剖面当前第30页\共有34页\编于星期六\14点快速下降�好处减少了下降过程，更多的巡航高度时间省油、省时，降低飞行成本，减少排放和噪音�难度增加了下降的精度控制要求增加了跑道可用度的要求空中等待将导致快速下降前功尽弃！增加了机场空域风的统计数据的要求当前第31页\共有34页\编于星期六\14点自由飞行当前第32页\共有34页\编于星期六\14点

思考－传统法则与自然法则

传统的法则是预先计划的法则Preprogrammed（先进技术）当人进入时，不知机器做到哪里了自然法则是由飞行人员主导High-level