新一代航空电子系统的典型——不断发展的综合模块化航空电子系统

综合模块化航空电子系统(IMA)通过综合飞机上所有航空电子的子系统功能,共享通用软件和通用处理等方面的资源,降低了系统的体积与重量,也减少了维护等方面的支持费用,使系统获得较好的效费比.改装先进的综合航空电子系统已成为现役军机改进和升级的重点.     

基于CPCIe高速总线的机载多核计算处理平台

由于中小型飞机航空电子系统对计算处理平台体积、功耗和重量方面的严格限制，有必要对计算处理平台进行高性能、小型化、低功耗的针对性设计。研究了一种基于CPCIe(CompactPCI Express)高速总线和多核处理器的机载计算处理平台架构，攻克了多核处理和CPCIe高速信号完整性在航空电子系统中的适应性问题，设计并实现了一款基于CPCIe高速总线的分布式机载多核计算处理平台，对CPCIe总线信号完整性进行了仿真和测试，最后在航空电子系统中对计算处理平台进行实施验证。相比于传统的联合式架构和综合模块化架构，计算处理平台的性能功耗比分别提升约7倍、5倍，性能体积比分别提升约24倍、2倍，性能重量比分别提升约15倍、1.7倍，可以满足中小型飞机航空电子系统对计算处理平台小型化、低功耗和高性能的需求，具有较好的工程应用参考价值，在航空领域具有广泛的应用前景。     

军用航空电子系统的进展推动了高速总线的研究

RAH-66、AX和F-22这些新一代军用机和一些中期改型飞机的航空电子综合系统对飞机内部的数据传输要求,已远远超出MIL-STD-1553B数据总线的支持能力。1553B总线是一种按指令/响应(主/从)模式工件的串行时间分割多路总线,在70年代后期正式推出。由于它在减少航空电子设备的体积、重量、复杂性及军用航空电子综合费用诸方面的优点,并且可解决系统设计师在综合来自不同厂家各式各样的现场可更换单元(LRU)     

实时网络技术在飞机航空电子地面仿真/验证中的应用

随着现代飞机航空电子系统的综合化程度的提高和系统功能的增强,在地面对系统的功能和性能进行充分验证,可以大大缩短飞机试飞周期,减少试飞经费,加快飞机研制进度。为了完成飞机航空电子系统在地面的仿真/验证/试验,必须建立航空电子仿真/验证环境。我们在多个型号和课题的航空电子系统地面综合试验中,成功地研制开发了航空电子综合仿真/测试系统,组建了航空电子仿真/验证环境,在构建试验环境中,我们采用了先进的实时网络技术,为飞机航空电子系统的地面验证/试验提供了高效、安全、可靠、实时的数据通讯传输平台。本文介绍了实时网络技术及其在飞机航空电子地面仿真/验证中的应用,并重点就实时网络通讯的模块化设计思想做一阐述。     

飞机综合航电系统总体设计综合评估方法

 航空电子系统的费用 效能是飞机总体系统效能的重要组成部分，也是降低飞机寿命周期费用的关键之一。在航空电子系统的总体设计阶段，传统的系统评估和优化方法主要针对的是独立子系统/设备的费用或效能指标。综合航电系统设计方案的费用 效能重要指标包括：可支付性、构型能力、任务能力、可靠性、维修性、测试性和技术风险，以组合的方式获得了相应的综合评估准则，给出了计算公式。以某新研航电系统作为实例演示了综合评估方法的实施情况，演示的重点集中于总体设计方案的可视化量化评估分析。该综合评估方法已显示出其在实际工程设计中的可行性和应用价值。     

综合化射频电子设备的开放式系统结构

任务需求一直是战斗机航空电子系统功能需求及性能需求的驱动器。如今，航空电子系统越来越复杂，系统费用越来越高，占飞机出厂费用，全寿命费用的比重也越来越大。以现代隐身战斗机为例，传感器（包括天线及传感电子设备）费用占航空电子系统出厂总成本的68％；如果不包括天线，传感器费用占航空电子系统出厂总成本的50％或飞机出厂总成本的20％。一架价值3千万美元的现代隐身战斗机，射频电子设备的成本就达610万美元。综合系统相对于分立系统而言，实质上是一种系统工程化的过程，也就是利用通用资源实现多重功能的过程。原先这种过程仅…     

综合模块化航空电子核心系统技术研究

介绍了一种综合模块化航空电子核心系统.在系统应用需求及技术特征的分析基础上,提出了一种通用的开放式体系结构模型,并对系统的关键技术进行深入研究探讨,包括系统管理、网络通信、时间同步、容错策略等,最后给出系统设计方案的建议.系统具有可重构性、可重用性、可扩展性和健壮性,可满足先进飞机航空电子系统的应用要求,并为未来新型分布式综合模块化航空电子系统的研究与设计提供技术支持.     

下一代民用飞机的综合模块式航空电子设备

自1988年以来,为提高下一代航空电子结构的性能,航空电子工业界已经在综合化方面做了大量工作。这项工作已经纳入ARINC651。综合模块式航空电子设备(IMA)结构的最主要的目标是减少总的拥有费用,这可以通过减少采购费用,减少备件需求(包括缩减备用的外场可更换模块,即LRM的成本和所需LRM的数量两个方面),减少设备的卸下率.以及减少航空电子设备和导线的体积和重量来实现。此外,IMA还考虑到航空公司对更长的MTBUR(平均非定期卸下间隔时间)/MTBF(平均故障间隔时间)、改进系统性能     

发展我国航空复合材料应用的途径

 随着复合材料在航空、航天界使用历史的延续,它的优越性日益为人们所认识。复合材料比强度、比刚度高,耐疲劳性能好,具有可设计性,可以整体成形,从而可以减轻飞机重量,节省燃油消耗,提高飞机性能,延长飞机寿命,减少制造工时,降低维修费用。这不仅给航空界带来技术效益,也带来了经济效益,使复合材料在航空上的应用具有很大潜力。预期到九十年代,复合材料在军用飞机上的用量将占飞机结构重量的40～50％,在民用机和直升机上的用量将分别占60％和80％。     

航空电子系统综合显示处理技术研究

集中控制和综合显示技术在先进作战飞机航空电子系统中的应用日益广泛,综合显示处理机作为航空电子系统控制和管理的核心,其系统结构、可靠性及综合显示控制将是系统平台设计要解决的首要问题.本文介绍了一种机载综合显示处理机,根据航空电子系统功能需求及显示控制系统结构,进行了系统层次化结构设计,并对综合显示控制系统的系统显示控制、通信控制及模块化设计与实现技术进行了研究分析,最后给出合理的模块化设计与实现方案.航空电子系统综合试验、应用表明,综合显示处理机性能先进、可靠性高,并极大地改善和提高了航空电子系统的整体性能.     

航空电子系统综合设计技术的发展

对第一代、第二代、第三代及第四代航空电子系统的系统特点、系统构型等进行了较为深入的阐述,特别对综合航空电子系统在飞机设计中的重要性和优越性进行了对比分析.     

多路传输数据总线消息处理功能块的设计

本文介绍了用 Z-80CPU 和中小规模集成电路设计的多路传输数据总线智能终端的消息处理功能块的结构,提出了采用微码技术识别非法指令以及远程终端快速响应的软、硬件实施办法,步骤和组成系统后的应用情况。多路传输数据总线是美国七十年代发展起来的一项重要技术,它已在航空电子系统中起到关键的作用。1976年在 F-16上首次试飞获得成功之后,在 F-18、F-16以及军舰上广泛使用。为了促进总线技术的发展,改善我国飞机的电子装备,增强其作战能力、减轻飞机自身重量、提高可靠性和机载电子设备的可更换性以及便于系统的伸缩,多路传输数据总线技术已成为航空电子系统综合必不可少的环节。     

航空电子系统的保障性设计

现代航空电子系统越来越复杂,系统费用越来越高.以F-22,F-35为代表的第四代战斗机,将雷达、电子战、通信导航识别等进行传感器综合,使航空电子系统所需的外场可更换模块(LRM)数量降低为原先的三分之一.     

综合化航空电子系统可信软件技术

航空电子系统要求航空任务的执行具有确定性、可预测和可控性。深入分析综合化航空电子系统软件安全性、可靠性、完整性和实时性需求,提出了综合化航空电子系统软件可信性的定义。首次将可信计算引入到综合化航空电子系统中,建立综合化航空电子系统可信软件体系结构,在此基础上,提出软件可信运行环境构建方法和可靠性增强技术。这些技术能够保障综合化航空电子系统的可预测性,对保证飞机任务的执行及其安全具有重要的作用,为研制适合于中国大飞机的综合化航空电子系统可信软件奠定基础。     

航空电子系统动态仿真综合设施软件模拟器设计

航空电子系统已成为保障飞机安全飞行和完成各种作战任务所必需的系统，也是衡量飞机性能的重要因素，航空电子系统在研制中，通常需要建立动态仿真综合设施，为此就要设计其中的软件部分，通过对航空电子系统动态仿真综合设施软件模拟器设计的论述，总结和分析了软件模拟器的设计思路和方法。     

综合模块式航空电子设备概况

目前,典型民航机上装有约200个航空电子黑盒子(包括重复的和作为备份的).每个称为外场可更换部件(LRU)的黑盒子在飞机上执行一个特定的功能.每个LRU都包含带存储器的计算处理机、低压电源和输入/输出(I/O)电路.采用这种方案,为防止发生故障后失去飞行关键功能,就需在飞机上重复安装LRU,而实际上故障一般仅发生在LRU的小部件中,因而导致重量、体积和功率的浪费,增加费用.     

下一代航空电子系统及其标准化

简要介绍了航空电子系统的发展过程；以美国先进的航空电子研究计划和Ｆ－２２飞机综合航空电子系统为例，介绍了下一代航空电子系统及其采用的主要标准；提出了航空电子系统标准化方面要做的主要工作。     

航空电子系统综合试验新思路

航空电子系统的地面综合试验是在仿真器和模拟器的支持下,充分营造飞行和作战的环境,用来暴露系统设计上存在的缺陷,以便于及时改进设计。本文叙述了在电子设备高度综合化的现代飞机上,航空电子系统综合试验的方法,并对试验中的关键技术进行了分析。     

未来无人作战飞机航空电子系统发展的研究

本文从无人作战飞机的概念和特点入手,介绍了航空电子系统的发展方向、特点、结构和组成,研究了美国未来无人作战飞机的航空电子系统发展趋势和设想;以及智能系统在无人作战飞机上的应用。     

射频系统的开放式结构

航空射频电子系统,通过系统综合而降低了系统的费用.应用软件无线电所采用的开放式体系结构,将进一步降低航空射频系统的费用,原因是开放式体系结构具有简化系统使用技术与标准,可大量使用民用硬件和软件等特点.