航空电子系统-第一章-综述.ppt

第一章 航空电子系统综述 1.1 引言 航空电子：应用航空领域的电子技术。 AVIONICS=AVIation+ElectrONICS 发展历史 20世纪六十年代后七十年代初：区域导航系统提供横向和垂直导航 七十年代中：性能数据计算机，提供开环最优功率、巡航高度和空速指引 八十年代：飞机性能管理系统，飞行管理系统，提供从起飞、巡航、降落的全自动飞行 1.2 民用客机对航电系统的要求 安全 经济 环保 舒适 适航 要求 一、安全性 飞行灾难事故产生的原因 飞行阶段的灾难性事故和机上死亡人数 结论1：事故频发阶段：起飞、着陆。 原因：这两阶段没有实现全自动操作，是管理原因，非技术原因。 结论2：与机组人员是飞行事故啊发生的主要原因相吻合。 航电系统安全性要求： 1. 提高飞机健康状态的监测和管理能力 飞机健康管理系统 2. 满足给定的可靠性指标 如：飞控系统失效率 3. 加强对周围环境的监测 气象雷达、TCAS、GPWS/EGPWS 4. 保证网络安全 5. 加强导弹防御 二、经济性 飞机赖以生存的根本，受成本、燃料、维护、运营等因素影响。 航电系统经济性要求： 1. 降低在总成本中的比重。 15%-20%，且有上升趋势飞机 2. 采用开放式、综合化模块化（硬件/软件）结构。 采用商品货架产品（COTS） 3. 采用先进技术减少采购、维护、运营成本 飞行管理系统（FMS） 驾驶舱5人减少到2人 综合飞机环境监视系统（AESS） 基于性能导航（PBN） 先进的气象雷达 提高导航性能和飞机计划控制精度 三、环保性 环保要求 1. 减少排放（二氧化碳） 2. 减少噪声 3. 减少电磁辐射 四、舒适性 采取措施： 具有阵风载荷抑制能力，提高飞机平稳性 全电环控系统采用增压座舱 先进的客舱管理系统 电动舒适的座椅 五、适航性 航电系统在预定的使用条件、使用环境、使用时限之内的安全特性。 某一系统或设备满足适航当局所规定的标准，并获得适航批准，称其满足适航要求，能装机飞行。 适航管理：由专门机构根据国家有关规定，对民用航空器的设计、生产、使用和维修实施以确保飞行安全为目的的技术鉴定和监督。 1.3 大型客机航空电子的特点和展望 一、组成 大型客机航空电子系统 飞行控制系统：以电传操纵系统为核心 发动机控制系统：以FADEC为核心 飞行管理系统：以飞行管理计算机为核心，综合传感器输入，控制飞控和发动机 飞行管理系统（FMS） 提供飞行控制和发动机控制的输入：导航、指定飞行计划、航迹预测、通信管理、性能优化和飞行指导功能 交链 FMS组成 1.核心分系统-飞行管理计算机，或综合模块化航空电子系统（IMA），管理飞行、显示、导航、通信等功能。 FMS组成 2.无线电分系统-通信、导航、VHF、HF、ADF、VOR、DME、ILS、RA等。 FMS组成 3.传感器分系统-大气数据惯性基准系统（ADIRU）、大气数据系统（ADS）、空中交通咨询与防撞系统（TCAS）、增强型近地警告系统（EGPWS）、气象雷达（WXR）。 FMS组成 4.显示控制分系统-座舱显示系统（EFIS、ECAM ）、多功能控制显示单元（MCDU）。 二、特点与展望 综合模块化航空电子系统（IMA）的构型 不同处理功能的硬件模块+不同应用功能的软件模块+总线/网络 2. 先进的座舱显示技术 综合航空电子+大屏幕平板显示玻璃驾驶舱 二、特点与展望 3. 基于性能导航（PBN） 依靠卫星和飞机自身的导航系统自动引导飞行、起降。 4. 飞机环境监视系统（AESS） 气象探测、TCAS、EGPWS 5. 增强/合成视景系统 利用计算机把地图和卫星定位系统融合，在显示器上显示合成视景，提高飞行员在低能见度和陌生地形下对环境的感知能力。 6. IT技术的应用 机内通信因特网化，空地网络因特网化。 7. 现代化的客舱管理系统 8. 飞行器健康管理系统（VHM） 诊断并管理飞机的健康状态 9. 无纸化运行技术 电子飞行报（EFG） 10. 语音识别 通过语音控制飞机系统 1.4 民机航电系统的主要标准和规范 航空无线电技术委员会（RTCA） 召集会员单位就航空电子系统、设备和运行等方面的问题满足适航规则的最低性能标准。 2. 航空无线电公司（ARINC） 协调管理和认证航空公司的无线电通信工作 3. 美国汽车工程师协会（SAE） 4. 中国民航技术标准规定（CTSO） 适航当局为保障飞机安全，对重要或通用材料、零部件、机载设备规定的最低性能标准和管理规则。 教材主要内容： 综合化、模块化航空电子系统 飞行管理系统 飞行控制系统 驾驶舱显示与控制系统 总线与网络