【简介：】本篇文章给大家谈谈《航空电子信息技术》对应的知识点，希望对各位有所帮助。本文目录一览：
1、航空电子的主要领域
2、请给个准确的定义，飞机的航电系统到底是干嘛的？有什么作
本篇文章给大家谈谈《航空电子信息技术》对应的知识点，希望对各位有所帮助。
本文目录一览：
航空电子的主要领域
如同电子学一样，航空电子学是个庞大的学科，对其简单分类很不容易。下文试图介绍一些感兴趣的领域，由此你可以深入研究它们。 本文所关注的导航其含义为如何确定地球表明以上的位置和方向。
在通信系统出现不久，飞行能力就受限于上述这些条件了。从早期开始，为了飞行安全性，人们就开发出导航传感器来帮助飞行员。除了通信设备，飞机上现在又安装了一大堆无线电导航设备。 航电系统的独立出现是紧随这些功能的集成工作之后的。很早之前，生产商们就努力开发更可靠和更好的系统来显示关键的飞行信息。真正的玻璃驾驶仓是在最近5年才出现的。LCD或者CRT经常会倒退回传统的仪表。
如今，LCD显示的可靠性已足以让“玻璃”显示成为关键备份。但这只是表面因素。显示系统负责检查关键的传感器数据，这些数据能让飞机在严苛的环境里安全的飞行。显示软件是以飞行控制软件同样的要求开发出来的，他们对飞行员同等重要。这些显示系统以多种方式确定高度和方位，并安全方便地将这些数据提供给机组人员。 为了增强空中交通管制，大型运输机和略小些的使用空中防撞系统 (Traffic Alert and Collision Avoidance System 交通警告及防撞系统），它可以检测出附近的其他飞机，并提供防止空中相撞的指令。小飞机也许会使用简单一些的空中警告系统，如TPAS，他们以一种被动方式工作，不会主动询问其他飞机的异频雷达收发器信号，也不提供解决冲撞的建议。
为了防止和地面相撞，飞机上安装了诸如近地警告系统（GPWS,Ground Proximity Warning System），这种系统通常含有一个雷达测高计。新的系统使用GPS和地形和障碍物数据库为轻型飞机提供同样的功能。 气象系统如气象雷达（典型如商用飞机上的ARINC 708）和闪电探测器对于夜间飞行或者指令指挥飞行非常重要，因为此时飞行员无法看到前方的气象条件。暴雨（雷达可感知）或闪电都意味着强烈的对流和湍流，而气象系统则可以使飞行员绕过这些区域。
在最近，驾驶舱气象系统有了三项最重要的改革。首先，这些设备（尤其是闪电探测器如Stormscope或Strikefinder）已便宜了很多，甚至可以装备在小型飞机上了。其次，除了传统雷达和闪电探测器，通过连接卫星数据，飞行员可以获得远超过机载系统本身能力的雷达气象图像。最后，现代显示系统可以将气象信息和移动地图，地形，交通等信息集成在一个屏幕上，大大方便了飞行。 飞行管理系统出现在20世纪70年代，在原有的自动导航及通信控制及其他电子系统的技术上发展起来的。柯林斯（Collins）和霍尼韦尔（Honeywell）公司分别在其参与研发的麦道和波音飞机上率先引入集成的飞行管理系统。随着技术的进步，飞行管理系统的重要性不断提高，成为飞机上最重要的人机交互接口。集成了飞飞行控制计算机，导航及性能计算等功能。中央计算机加上显示和飞行控制系统，这三个核心系统使飞机上的所有系统（不仅仅是航电系统）更易于维护，更易于飞行，更安全。
引擎的监控和管理很早就在飞机地面维护方面取得了一定进展。如今这种监控管理已经最终延伸到飞机上的所有系统，并且延长了这些系统和零部件的寿命（同时降低了成本）。集成了健康及使用状况监控系统（HUMS，Health and Usage Monitor Systems）后，飞机管理计算机就可以及时报告那些需要更换的零件。
有了飞机管理计算机或者飞行管理系统，机组人员就再也用不着一张张地图和复杂的公式了。再加上数字飞行公文包，机组人员可以管理到小至每一个铆钉的任何方面。
虽然航电设备制造商提供了飞行管理系统，不过目前还是倾向于由飞机制造商提供飞机管理和健康及使用状况监控系统。因为这些软件依赖于它们装载在何种飞机上。 航空电子的主要发展方向已转向“驾驶舱背后”。军用飞机或者是用来发射武器，或者是变成其他武器系统的眼睛和耳朵。缘于战术需要，大堆的传感器装在军用飞机上。更大的会飞的传感器平台（如E-3D,JSTARS,ASTOR,Nimrod MRA4,Merlin HM Mk 1）除了飞机管理系统，还会安装任务管理系统。
随着精巧的军用传感器的广泛应用，它们已变得无所不在，甚至已流入军火黑市。警用飞机和电子侦察机如今则携带着更为精密的战术传感器。 空中雷达是主要的作战传感器之一。它和其地面基站一起，如今已发展得非常复杂。空中雷达最引人注目的一个变化就是可以在超远距离内提供高度信息。这类雷达从早期预警雷达(AEW），反潜雷达（ASW），一直到气象雷达（ARINC 708）和近地雷达。
军用雷达有时用来帮助高速喷气飞机低空飞行。虽然民用市场上的气象雷达偶尔也作此用，但都有严格的限制。 不管是军用的，商用的，还是民用先进机型的电子系统都是通过航空电子总线相互连接起来的。这些网络在功能上和家用电脑网络十分相似，然而在通讯和电子协议上区别很大。下面简要列出最常见的航空电子总线协议及其主要应用：
Aircraft Data Network (ADN): 飞机数据网络
AFDX: 商用飞机上 ARINC 664 的特定实现
ARINC 429: 商用飞机
ARINC 664: 参照上述ADN
ARINC 629: 商用飞机（波音 777）
ARINC 708: 商用飞机上的气象雷达
ARINC 717: 商用飞机上的飞行数据记录仪
MIL-STD-1553: 军用飞机 警用及空中救护飞机（大部分属直升机）现在已成为一个重要的市场。军机现在也常常用来帮助应对民间的非暴力不合作事件。警用直升机几乎都安装了视频或红外热成像仪，这样就可以追踪嫌疑犯或任何他们感兴趣的东西。警用直升机也安装了探照灯和扩音喇叭，这和警车上的用途是一样的。
很显然，空中救护或急救直升机上需要医疗器械，而这些很少被当作航空电子设备。然而，很多急救和警用直升机需要在一些令人不安的环境中飞行，这就需要更多的传感器，其中一些直到最近还被认为是纯粹的军机设备。 在功能划分上，新一代系统已明显从纵向划分过渡到横向划分，提出了功能区分的概念。功能区分是整个系统中功能特性相近、任务关联密切的部分，在同一功能区中可以实现资源共享，容易互为余度而实现动态的重构及容错。“宝石柱”结构将系统分为任务管理区、传感器管理区、飞机管理区。
任务管理区由任务数据处理机、任务航空电子多路传输总线、块多路传输总线、系统大容量存储器、武器管理系统和任务航空电子总线接口组成。该区的功能为：任务计算与管理（如火力控制、目标截获、导航管理、防御管理、外挂管理、地形跟随（TE)/地形回避（TA)/障碍回避（OA）、座舱管理、与其它两个功能区交联等）。
传感器管理包括通用信号处理机、传感器数据分配网络、数据交换网络、视频数据分配网络、传感器控制网络组成。该区的功能为：传感器数据分配、传感器信号处理、处理后信号的分发、传感器控制。
飞机管理区是由飞行控制、发动机控制、推力矢量控制、通用设备控制等几部分功能综合而形成，又称为飞机管理系统（VMS），其功能为支援与控制功能有关的飞机的飞行。 新一代系统第五个特点是向智能化发展。当代的航空电子系统只能将各种数据提供给驾驶员，或者经过处理后给出引导性的指示信号，有时变换成易理解的直观图示方式，但最终的判定、决断要驾驶员给出，美国正在研制的驾驶员助手系统（即专家系统）可以完成收集数据、推理和判断并做出决断，可以直接给出控制指令，也可以向驾驶员提出处理建议，由驾驶员决断及实施控制。神经网络的研究也取得很大进展，应用到机载后可以使航空电子系统具有自学习和自适应能力，人工智能的方法可以在航空电子系统中找到很多应用，例如目标的识别、分类；电子战信息分析、威胁制定；突防路线的实时建立；攻击目标优先级分类；武器选择；智能人机接口；本机完好情况监视及应急处理等。智能化系统使驾驶员从过量的任务负担中解脱出来，集中精力于高层次的判断，并可避免人脑在某些方面的能力不足。F-22战斗机及RAH-66轻型攻击/侦察直升机后期的生产型都准备选用驾驶员助手系统。
请给个准确的定义，飞机的航电系统到底是干嘛的？有什么作用？
航空电子（Avionics），简称航电，是指飞机上所有电子系统的总和。一个最基本的航空电子系统包括显示系统、通信系统、数据输入及控制、飞行控制系统。
航电系统的主要作用是帮助飞行员更有效、更安全地完成飞行任务。
航空电子的历史
航空电子设备走过了漫长的发展道路，经历了几次大的变革，每一次变革都使飞机的性能获得提高，并且进一步推动航空电子技术的发展。
在上世纪70年代之前，航空电子（Avionics）这个词还没有出现。那时，航空仪表，无线电，雷达，燃油系统，引擎控制以及无线电导航都是独立的，并且大部分时候属于机械系统。
航空电子诞生于20世纪70年代。伴随着电子工业走向一体化，航空电子市场蓬勃发展起来。在70年代早期，全世界90%以上的半导体产品应用在军用飞机上。到了90年代，这个比例已不足1%。从70年代末开始，航空电子已逐渐成为飞机设计中一个独立部门。
推动航电技术发展的主要动力来源于冷战时期的军事需要而非民用领域。数量庞大的飞机变成了会飞的传感器平台，如何使如此众多的传感器协同工作也成为了一个新的难题。时至今日，航电已成为军机研发预算中最大的部分。粗略地估计一下，F-15E、F-14有80%的预算花在了航电系统上。
航空电子在民用市场也正在获得巨大的成长。飞行控制系统（线传飞控），苛刻空域条件带来的新导航需求也促使开发成本相应上涨。随着越来越多的人将飞机作为自己出行的首要交通工具，人们也不断开发出更为精细的控制技术来保证飞机在有限的空域环境下的安全性。同时，民机天然要求将所有的航电系统都限制在驾驶仓内，从而使民机在预算和开发方面第一次影响到军事领域。
航空电子设备走过了漫长的发展道路，经历了几次大的变革，每一次变革都使飞机的性能获得提高，并且进一步推动航空电子技术的发展。在航空电子系统发展中系统结构不断演变，因此航空电子系统的“结构”成为划时代的主要依据。
早期的航空电子系统为分立式结构，系统由许多“独立的”子系统组成，每个子系统必须依赖于驾驶员的操作（输入），驾驶员不断从各子系统接收信息，保持对武器系统及外界态势的了解，五十年代的战斗机F-100、F-101等使用了典型的分立式结构。
混合式结构是向综合化过渡的一种结构形态，它出现了部分子系统之间的综合，例如火控计算机、平显、火控雷达等之间的综合；大气数据计算机、高度表、空速表、垂直速度表、攻击传感器、大气温度传感器的组合；飞行指引计算机、航恣系统、塔康等结合。各分系统通过广播式数据传输总线（如ARINC429）连接。
联合式结构（也称综合化结构）是美国DAIS研究计划的主要成果，它通过1553总线将大多数航空电子分系统交联起来，实现信息的统一调度。这一时期的另一重要特点是电子技术开始应用于飞行的关键部位，如飞行控制及地形跟随，同时，传感器和分系统的能力不断增加，如雷达的能力、红外传感器、激光测距、电子战设备等。美国现役战斗机都使用这种结构，如F-16C/D、F/A-18、F-15E等。这种结构在美国等国已成为成熟技术，很多飞机的改型、更新大多采用这种系统。
新一代航空电子系统结构（即更高程度的综合化结构）是以美国“宝石柱（Pave Pillar）”计划为基础建立起来的结构概念。该计划完成于八十年代，实现“宝石柱”系统结构的第一架战斗机是美国的F-22战斗机，RAH-66轻型攻击/侦察直升机也使用了这种结构，各分系统间以1553和HSDB（高速数据总线）相连接。
继“宝石柱”计划后，美国正在推行“宝石台”（Pave Pale）计划，在纵深方向上继续推行综合化。一方面，系统中实现了各系统处理功能的综合（通用处理模块、动态重构）并进而实现传感器功能及信号处理功能的综合化；另一方面，综合化的范围也在扩展。包括了以前相对独立的飞行控制、发动机控制、通用设备控制，形成了飞机管理系统的概念，这种结构将应用于二十一世纪的美国军用飞机。
关于《航空电子信息技术》的介绍到此就结束了。
