导航显示管理计算机的设计及关键技术

导航信息显示管理计算机通过人机交互向飞机驾驶人员提供各种飞行状态及飞行指引参数,本文以某飞机测控平台辅助导航显示管理计算机设计实现为例,介绍了导航信息显示管理计算机的工作方式、工作流程并探讨了导航信息显示管理计算机的设计特点和关键技术。     

基于层次状态机的雷达显控技术研究

鉴于雷达显控系统的复杂度不断提升,各种状态相互交叉,相互影响,导致软件结构的设计也越来越复杂,不便于设计和后期的维护.本文采用了基于层次状态机的方法,将雷达显控系统的各种状态按照层次进行分类,针对不同的层次设计出其状态转换图,使编程更加简化,层次更加分明,同时可减少代码占用空间,提高系统的实时性能.     

BW—1变稳飞机飞行品质试验研究

本文论述利用BW-1变稳飞机对人感特性与短周期特性及其组合进行的大量的地面模拟试验和空中飞行试验。由驾驶员操纵飞机完成特定的任务,通过大量的客观试验数据和驾驶员的主观评定(评定等级和建议),研究纵向操纵品质特性,使中国驾驶员对库珀—哈珀评定标准有了进一步的认识,给出了一些结论和建议。     

Application of Ground/Air Data Link to General Aviation Operations

The Federal Aviation Administration (FAA) is currently upgrading secondary surveillance radars with systems which will have an integral data link capability, the Mode Select (Mode S) beacon system. These new systems will allow two-way data communications between ground systems (e.g., weather databases and Air Traffic Control (ATC) systems) and aircraft that are equipped with data link compatible Mode S transponders and suitable display and input devices. Initial data link services include both weather information and ATC advisories. The MITRE Corporation* is developing an in-house capability to perform end-to-end operational evaluation of data link services. Initially, a low-cost, portable pilot position man-machine interface is being developed for use in general aviation operations. The objective is to explore operational issues in laboratory and limited flight test environments, and to demonstrate these services on a data link I/O device, a laptop portable personal computer (PC) with touch panel. A group of pilots will bench test the interface design, and the results will be incorporated into the design used in flight testing. This paper describes the project's objectives and results to date, including implementation details and pilot test results.     

基于ARINC739的飞行管理系统接口设计与故障模拟测试

多功能控制显示单元(MCDU)是飞行管理系统的重要人机接口,承担了飞行管理系统的大部分的交互控制和显示功能。ARINC739"多功能控制和显示单元"对MCDU的功能和其与其它系统的接口方式进行了描述,但在遵照ARINC739的工程实现中还是遇到了不少通信方面的问题。因此本文结合实践经验,从工程应用角度对飞行管理系统与多功能控制显示单元的通信进行分析,描述了几种典型情况下的通信,并为测试飞行管理与多功能控制显示单元的通信提出了测试方法。     

Man-machine-interface in modern transport systems from an aviation safety perspective

The early long-range-jets were operated by five cockpit crew members: Captain, Copilot, Flight Engineer, Navigator and Radio-Operator. Nowadays even the big jets are flown by only two pilots. This development could only be achieved by introducing new technologies to the airline industry and automating aircraft systems. Due to the scientific progress made in the last decades today's aircraft are most reliable – a fact which is clearly reflected by accident statistics. Technical failures became more and more unlikely and the lack of manpower on the flight deck was more than compensated. However, starting in the late 80s a number of accidents occurred to highly automated aircraft, which alarmed accident investigators worldwide. In most of the cases automation was a factor or at least one link in the accident chain of events. The Federal Aviation Administration (FAA) launched a study on “The Interfaces Between Flight Crews and Modern Flight Deck Systems” and came up with numerous findings. In the following article I like to discuss the topic ‘Man-Machine-Interface in modern Transport Systems’ from an Aviation Safety Perspective.     

嵌入式电子飞行仪表系统软件设计

设计了一种基于嵌入式操作系统的电子飞行仪表系统软件。介绍了电子飞行仪表系统的基本构成,在嵌入式操作系统上设计并实现了主飞行模式、导航模式、发动机信息模式等功能。分析了电子飞行仪表系统软件设计的原则和结构,介绍了软件的类和消息机制。此外,通过在嵌入式系统的有限资源和三维处理的复杂算法间进行合理的折衷,实现了空间变换、立体投影和曲线消隐等算法模块,构成了自行设计的三维地形引擎。软件已经在基于Intel,Motorola等多种嵌入式处理器的系统上下载成功并且能够稳定运行。     

基于二维微扫描镜的平视显示系统研究

平视显示系统是一种目前普遍运用于航空器上的飞行辅助器,它能使飞行员不用低头就可以看到仪表上的重要信息.针对传统平视显示系统体积大、生产成本高等不足,提出一种基于二维微扫描镜的平视显示系统.通过对二维微扫描镜的振动频率与平视显示图像的稳定性、分辨率、刷新率之间关系的分析研究,初步实现基于二维微扫描镜的平视显示系统的搭建,并成功完成一个常见标志的成像,证明基于二维微扫描镜的平视显示系统的可行性.     

民机新一代驾驶舱显示技术

在研究最新大型民用客机驾驶舱显示技术及平视显示器、电子飞行包、视景增强、合成视景等一系列新兴在研技术基础上,提出新一代驾驶舱显示技术的构想。新一代驾驶舱显示技术将以形象化的信息表达能力为基础,显示更丰富的周围环境,以达到降低飞行员工作量及提高飞行员情景意识和态势感知能力的目的。     

符合ARINC661规范的DF文件生成技术的研究与应用

ARINC661规范定义了飞机座舱显示系统和用户应用之间的接口。它彻底解除了显示系统逻辑处理和图形显示的耦合关系,具有很好的灵活性、开放性和实用性,已逐步发展成为飞机座舱显示系统的行业标准。本文提出了一种符合ARINC661规范的DF文件的生成技术,并基于该技术完成了DF文件生成工具的开发。     

Electronic display system for the Swedish JAS39 Gripen aircraft

The cockpit design in the new JAS39 Gripen combat aircraft is based on an electronic computer-controlled display system. This display system EP 17, has four areas of presentation: one Head-Up Display (HUD) and three Multi-Function Displays (MFD). The HUD is equipped with a diffraction optics combiner which gives the display high visibility within a large field-of-view, and with minimal visual interference to the outside world. The Multi-Function Displays in the front panel are a Flight Data Display showing flight and system data, a Horizontal Situation Display that superimposes tactical information on a digital map and a Multi-Sensor Display with, primarily, radar information. This system is supported by a Display Processor comprising computers, graphic generators, sensor information processors and a digital map memory. It also includes an integrated video recording system for recording analog and digital sensor video, bus data and voice     

垂直起降无人机总体方案分析及控制策略综合研究

垂直起降无人机是垂直起降技术和无人机的结合体。它既有直升机的垂直起降和悬停能力,又具有固定翼飞机的速度快、航程远的特点。同时,它还具备一般无人机的基本特点,可满足执行特殊任务的需要。因无需考虑机载人员的因素,垂直起降无人机可以采用的垂直起降和总体设计方案更加灵活和多样。本文在分析现有各种垂直起降无人机方案的基础上,提出了“双旋翼尾坐式飞翼”布局,并在随后对其进行了详细参数确定和性能估算。最后,对其进行了控制策略的研究。     

ATM and FIS data link services

The Federal Aviation Administration (FAA) currently has under development data link services for Air Traffic Management (ATM), Flight Information Service (FIS), and communications, navigation, and surveillance (CNS). These services will be provided over the Aeronautical Telecommunications Network (ATN), a worldwide data network intended to provide data communications connectivity among mobile aircraft, airlines, and civil aviation authorities. The ATM and FIS services currently under development are part of an evolutionary process that will begin, for the most part, with duplication of voice services. In the future, services will facilitate a common source of data for pilots, controllers, and flight planners, as well as computer-to-computer communications between ground based and airborne automation systems. These future services will provide benefits such as the use of optimum aircraft tracks and flight profiles     

ADS数据的处理和显示

基于航空卫星通信的飞行监视,即自动相关监视（ADS）,是航空卫星移动业务（AMSS）通信应用新领域,是建立在航空卫星通信基础上的一种新的飞行监视技术。该文介绍了基本ADS报告信息电文的组成及各部分的含义,着重阐述将所收到的ADS数据进行处理,并以直观易懂的表格及图象形式显示出来,便于确切地知道飞机的四维位置（纬度、经度、高度和时间）。     

战斗机嵌入式训练系统中的智能虚拟陪练

智能化"实虚"对抗是现代先进战斗机嵌入式训练系统的重要功能需求。自主空战决策控制技术在未来空战装备发展中扮演关键角色。将当前的功能需求和发展中的技术结合起来,得到了空战智能虚拟陪练的概念。先进控制决策技术的引入使得智能虚拟陪练能够帮助飞行员完成复杂的战术训练,而训练中真实的对抗场景为技术的验证提供了理想的环境,大量的训练数据为技术的持续迭代优化提供了保障。作为可学习和进化的空战战术专家,智能陪练在人机对抗和自我对抗中不断优化,当其具备与人相当甚至超越人的战术能力时,可应用于未来的无人空战系统。智能虚拟陪练需要具备4项基本能力：智能决策能力、知识学习能力、对抗自优化能力和参数化表示能力。对其包含的关键技术进行了分析,提出并实现了一个基于模糊推理、神经网络和强化学习的解决方案,展示了其各项基本能力及目前达到的空战水平。未来更多的模型和算法可在智能虚拟陪练的框架中进行验证和优化。     

基于冗余连接机制的SLE网络协议体系模型

CCSDS(Consultative Committee for Space Data Systems,空间数据系统咨询委员会)SLE(Space Link Extension,空间链路拓展)网络协议体系模型中,一个服务实例只支持建立一个物理通信链路,造成上层应用与下层链路耦合过强,存在一定的安全隐患。针对此问题,设计了基于冗余连接机制的SLE网络协议体系模型,该模型在现有的SLE网络协议体系模型中增加了逻辑连接层,支持单一服务实例同时使用多个物理链路进行空间数据传输,可根据多连接状态重新设计TML(Transport Mapping Layer,传输映射层)状态变换关系以及数据传输模式。该模型能够兼容现有的SLE网络传输体系模型,提高SLE服务的可靠性。     

导航辅助下基于LAS码的天基多目标测控

中继卫星的天基测控是解决中低轨道航天器大范围、长时间、多目标测控的有效途径,但用户星到中继卫星的时延误差、多普勒频移校正误差等参数会对多目标测控带来干扰。针对该问题,首先分析了定位误差引起的时延误差、多普勒频移校正误差等因素,设计了天基多目标前向链路遥控SMA(S-band Multiple Access,S频段多址)信号形式和反向遥测链路SMA信号形式,选择与时延校正误差相匹配的LAS(Large Area Synchronous,大区域同步)码作为反向遥测信息的扩频码,建立了导航辅助的终端时延和频率预校正方案模型,可以有效消除多用户干扰。仿真表明,当Eb/N0≥10.5dB时,前向遥控信息误码率pe≤1×10~(-6),反向遥测信息误码率pe≤1×10~(-6),使用LAS码比Gold序列约有2dB性能改善,为基于我国天链卫星的中低轨道卫星稳定运行、载人航天交会对接以及后续空间站建设等任务的测控提供重要参考。     

模型驱动设计方法在显控系统软件中的应用

本文介绍了应用Rhapsody支持的模型化设计方法进行显控系统的软件设计,在PC视窗环境下运用OpenGL显示图像。该技术可用于显控系统软件设计方法的提升,也可用于型号显控系统的前期论证演示。     

针对TCP/IP漏洞的航天测控通信网安全防护

航天测控通信网自建成以来,整体运行较为稳定,但在网络安全方面也暴露出了一些问题,为研究和解决目前航天测控通信网中存在的网络安全问题, 在分析TCP/IP (Transmission ControlProtocol/Internet Protocol,传输控制协议/互联网协议)分层协议基本原理的基础上,研究了IP网数据链路层、网络层和传输层的协议漏洞及常见攻击方法,详细介绍了当前航天测控通信网的网络安全部署情况,根据网络现状分别对航天测控通信网上数据链路层、网络层和传输层存在的安全问题进行了纵向分析,针对分析出的各类安全问题,进一步给出了有效的防御措施和防护方法。最后,探讨提出了一套航天测控通信网配置维护管理系统的设计方案,通过建立设备配置信息库、检查信息记录库及网络故障库等,实现了对航天测控通信网安全稳定运行的有效管理。     

开放式座舱显示系统关键技术研究与实现

随着综合化航空电子技术的发展,众多的航空电子设备被开发出来,如何使用一个统一的、开放的显示通信接口变得尤为重要。ARINC661作为一个标准,对座舱显示系统和用户应用系统进行了定义并规范化,对模块化的航空电子系统的开发具有重要的意义。基于ARINC661规范,分析研究了开放式CDS（Cockpit Display System）结构,对开放式CDS系统中的窗体部件串行化、ARINC661指令层实现、坐标系统与部件渲染等关键技术进行了研究,并通过模拟的座舱显示系统进行了实验验证,证明研究所取得的成果是可行的。