综合化航空电子系统

综合化航空电子系统（精选9篇）

综合化航空电子系统 篇1

摘要：综合模块化航空电子系统 (Integrated Modular Avionics, IMA) 已成为未来飞机的发展趋势, 对IMA的研究显得越来越重要。本文首先综述了航空电子系统的发展历史, 然后介绍了综合模块化航空电子系统的基本概念和架构, 同时介绍了IMA系统的软件平台, 最后介绍了当前最先进的两种IMA架构。只有对IMA系统有深刻地理解, 才能更好地发展我国民用客机事业。

关键词：航空电子,IMA,ARINC 653

0 引言

20世纪90年代, 飞机航空电子系统系统发展为综合模块化航空电子系统 (Integrated Modular Avionics, IMA) , 使得飞机进入了一个全新时代。IMA平台下能够驻留种类繁多、不同功能、不同安全等级的应用, 将传统的单独的航空电子系统集中一个通用的平台上, 其具有资源分配最优化、最大限度地减小系统体积和重量、降低设备能源消耗等优点。IMA系统是一种开放式系统结构, 平台软件和硬件的更新可独立进行, 使得修改或升级飞机系统功能都比较容易, 满足了飞机经济性、维修性以及不断增长的功能需求。当前新一代飞机除了将数据处理功能和通信、导航和显示等航电功能综合进IMA平台外, 一些非航电系统功能, 如液压、燃油、电源等系统也被集成到平台里。因此, 综合模块化航电系统已经成为飞机的发展趋势, 对IMA系统的研究显得越来越重要。本文综述了航空电子系统的发展历史和IMA系统的概念、架构、软件平台以及应用现状。

1 航空电子系统发展历史

航空电子在早期主要是支持飞机起飞、着陆、导航、通信的电子系统。随着技术进步, 航空电子系统慢慢发展成包括飞行管理、飞行控制、导航、数据与语音通信、综合监视与机载告警、客舱娱乐、座舱显示、机内通话等主要功能系统。随着飞机功能、设计需求的增多以及电子技术的进步, 航电系统的重要性得到不断地提高, 并逐步向综合化、模块化、开放式的方向发展。航空电子系统对于飞机的安全性和可靠性越来越重要, 同时也不断地提高飞机的经济性和舒适性, 因此航空电子系统在飞机设计中的重要性不断提高。先进的航空电子系统目前已成为先进飞机的一个重要特征。

航空电子系统的发展经历了分立式、联合式、综合式到先进综合式这4个阶段。图1给出了4种航空电子系统的演变。

1.1 分立式航空电子系统

在分立式航空电子系统时代, 所有的航空电子系统都是独立的, 每一个航空电子系统都是单独完成某个特定的功能, 对航空电子系统的操作相当复杂。飞行员需要通过驾驶舱内的控制板和仪表盘去分别获取每个分立的航空电子系统显示信息, 然后完成相应的操作与控制。随着飞机的发展, 飞机中增加了越来越多的系统, 飞行员面对的信息量不断增大, 操作的繁琐性也不断增加, 对飞机的控制要求越来越难。同时, 因为增加了大量的飞机航电系统以及相应的一对一的线缆, 飞机的重量也大大增加, 制约了飞机的经济性。

1.2 联合式航空电子系统

针对分立式航空电子系统线缆的连接方式, 美国空军莱特实验室采用了数据传输总线的方式以及各类标准的物理接口, 提出了联合式航空电子系统架构, 使得所有的航电系统可以通过数据总线进行传输, 大大降低了线缆的重量和体积, 提高了飞机的经济性。同时, 联合式航空电子系统将显示和控制进行了综合, 减轻了飞行员负担, 提升了飞机性能。不过随着航空电子系统的复杂性不断提高, 联合式航空电子系统也出现了局限性, 其只是简单地综合了显示控制, 同时总线宽带较低。

1.3 综合式航空电子系统

针对联合式航空电子系统的局限性, 莱特实验室在20世纪80年代提出了宝石柱航空电子系统架构, 即综合式航空电子系统架构。综合式航空电子系统架构真正实现了航空电子系统的功能综合, 由通用数据处理机组成, 将不同系统的信息处理和飞机接口功能综合起来, 完成数据处理和任务管理功能。综合式航空电子系统是模块化航空电子系统架构, 每个模块都是高度综合化、通用化。通用模块的使用提升航空电子系统的可靠性和经济性。

1.4 先进综合式航空电子系统

莱特实验室在宝石柱航空电子架构的基础上, 在天线孔径和信号处理领域里使用了综合化、模块化的概念, 提出了宝石平台计划, 即先进综合模块化航空电子IMA架构。IMA系统采用商业货架产品 (COTS) 和开放式架构等手段大大降低了航空电子系统的成本, 提高飞机系统的可靠性, 同时由于维修的简化和通用模块的易于采购, 大大降低了飞机航线的维修成本。

2 综合模块化航空电子系统

2.1 IMA系统基本概念

IMA系统是指先进飞机上的实时计算机平台以及相应的分布式网络, 包括若干个计算处理模块以及网络接口, IMA系统上可以驻留不同安全等级的应用程序, 各种类型的数据均可接入IMA网络。IMA的核心理念是实现硬件的共享, 即多个应用程序可以共享同一个硬件单元, 这种共享就可以减少处理单元数、网络数据线、I/O接口数量, 同时还可相应地减小航空电子系统的重量、体积、功耗等。

2.2 IMA系统基本架构

IMA系统的基本架构主要由四部分组成, 即:IMA机柜、全局数据总线、与全局数据总线连接的设备以及远端数据集中器, 与全局数据总线相连接的设备分为可直接与全局数据总线连接的设备和不能与全局数据总线直接连接的设备, 如图2所示。

IMA机柜主要是用来提供存储和计算资源, 同时为驻留在其中的应用程序提供相应的接口。IMA机柜由三部分组成:IMA机柜框架、背板和内部功能模块。IMA机柜框架承载了所有机柜内部功能模块, 同时为其提供了相应的机械和电气环境。背板为机柜内部功能模块和机柜外的航电设备提供接口, 背板分为三部分:第一部分是背板总线, 是用来为功能模块之间进行信息传递;第二部分是用来进行电能分配;第三部分是全局数据总线和背板之间的接口。IMA机柜内部功能模块应该被设计成航线可更换模块, 方便插拔维护, 机柜内部功能模块能够实现不同类型的功能, 例如数据存储、核心处理器、电源模块、总线桥、I/O接口、网关等。

全局数据总线用于IMA机柜与飞机其他设备, 以及飞机其他设备之间的相互通信。在ARINC 651报告中将ARINC 629总线规范定义为全局数据总线规范。而实际上, IMA系统所使用的全局数据总线并不仅仅限于ARINC 629总线规范, 如空客A380和波音787所使用的全局数据总线便是符合ARINC 664标准的航电全双工交换式以太网。

与全局数据总线相连的设备, 按照是否与全局数据总线兼容分为两类。如果设备与全局数据总线兼容, 则可以直接将其与全局数据总线相连, 与IMA机柜和其他网络上的设备相互通信。如果设备与全局数据总线不兼容, 则需要将其与远程数据集中器相连, 然后通过远程数据集中器转换为与全局数据总线相兼容的格式, 再与IMA机柜和其他网络上的设备相互通信。

远程数据集中器是为不能直接接入全局数据总线的设备服务, 既可以作为输入设备也可以作为输出设备。当远程数据集中器作为输入设备时, 它将外部设备的数据从离散、模拟或其他总线规范的格式转换为与全局数据总线相兼容的数据格式。当远程数据集中器作为输出设备时, 它将全局数据总线传输的数据转换为离散、模拟或者其他总线规范的格式。远程数据集中器还负责监控数据网络上设备的健康状态。

2.3 IMA软件平台

美国ARINC公司在1997年1月发布了ARINC 653工业标准规范, 该工业标准规范是专门针对航空电子系统软件平台提出的一系列规范, 是为了确保软件平台上的应用彼此间不会互相干扰。目前ARINC 653标准规范已经成为大型民用飞机IMA系统中的主流标准规范, 只有满足ARINC 653标准规范的软件平台, 才可以在IMA系统中安全稳定地运行。空客A380和波音787的IMA系统所采用的操作系统平台均基于ARINC 653标准规范。

Vx Works 653 Platform便是一种基于ARINC 653标准规范所开发的操作系统, 是由美国风河公司研发的一款专门用于综合模块化航空电子系统的嵌入式操作系统。该操作系统可以支持多种硬件平台, 具有良好的实时性能。它的时间调度机制为基于优先级的抢占式机制和同一优先级下的时间片轮流调度机制, 从而保证了实时性要求。同时它支持区间保护功能, 将硬件平台虚拟为各种不同安全等级的区间, 确保不同的区间内驻留的软件互不干扰。每个区间的运行状态对整个IMA系统的影响仅局限于每个区间内部, 当某一个区间崩溃, 并不会影响到其它区间的正常运行。图3是来自风河公司官网的Vx Works 653 Platform操作系统的架构。

2.4 主流IMA系统介绍

目前最新主流的IMA系统存在两种架构, 分别为分布式IMA架构和集中式IMA架构, 其中空客的A380使用了分布式IMA架构, IMA系统被分为三个不同的功能区域, 其数据处理通过不同功能类型的IMA机柜执行。波音的B787使用了集中式IMA架构, 公共处理资源在两个集中的IMA机柜中, 这两个IMA机柜互为备份。同时B787采用了开放式的通用结构设计, 能方便快捷地对IMA设备进行更换和升级。

3 结论

当前随着综合程度越来越高, 系统的规模越来越大, 架构越来越复杂, 使用IMA系统已经成为未来飞机的发展必然趋势。我国想要发展好自己的民用客机, 必然需要采用IMA系统, 因此必须对IMA系统进行更多更深的了解, 必须深刻理解综合化、模块化以及开放式架构的理念, 使得IMA系统在国产民机中得到更好的应用。

参考文献

[1]郑红燕.民用飞机IMA核心处理系统动态故障树分析[D].南京航空航天大学, 2013.

[2]林晨.基于IMA的机电综合系统仿真平台开发[D].南京航空航天大学, 2013.

[3]何伦.基于Linux的IMA软件平台的设计与实现[D].上海交通大学, 2012.

[4]尤海峰, 刘煜.大型民用飞机IMA系统应用分析及发展建议[J].电讯技术, 2013, (1) :110-116.

综合化航空电子系统 篇2

12021086 姜小彦

一、简答题：

1、飞行中为什么要使用仪表？操纵飞机时需要知道哪些参数(分别用什么仪表指示,至少写出6种)？

答：因为通过机载导航设备和仪表，进行导航定位和引导指挥飞机飞行更加精确和安全，在高空目测飞行无法进行；飞行速度、高度、马赫数、升降速度、俯仰和倾斜；地平仪、高度表、速度表、组合罗盘、升降速度表、转弯侧滑仪、发动机参数仪表

2、飞机的飞行高度是如何测量的？为什么要测量真空速？

答：飞行高度由气压来测量。真空速又称真实空速，表示航空器飞行时相对于周围空气的速度。

3、自动驾驶仪的作用是什么？简述自动驾驶仪如何稳定飞机.答：作用主要是保持飞机姿态和辅助驾驶员操纵飞机。自动驾驶仪是模仿驾驶员的动作驾驶飞机的。它由敏感元件、计算机和伺服机构组成。当飞机偏离原有姿态时，敏感元件检测变化，计算机算出修正舵偏量，伺服机构将舵面操纵到所需位置。

4、偏航阻尼器的作用是什么？简述荷兰滚是如何产生的？

答：偏航阻尼的作用是保持飞机由于荷兰滚和气流颠簸引起飞机在其垂直轴线的稳定性。在飞行中偏航阻尼系统计算机发出指令给方向舵，使其成比例的阻尼飞机的航向不稳定性，降低飞机的航向不稳定性到最小，使飞机的飞行更平稳。荷兰滚运动是飞机的横侧短周期振荡，是一种同时既偏航又滚转的横航向耦合运动。这种运动用一个特定的值来描述，等于滚转角速度最大幅值与偏航角速度最大幅值之比，与横航向静稳定性的比值成正比；与横航向转动的比值成反比。

5、什么是VOR导航？简述VOR导航的方法（可作图说明）。

答：是一种用于航空的无线电导航系统。其工作频段为108.00 兆赫-117.95 兆赫的甚高频段，故此得名。

在电子设备控制面板，调好Nav2的频率接收信号。在Nav接收到信号前(Flag为“OFF”)，旋转OBS旋钮（用mouse连续点击它）也会令刻度盘转动，但这时CDI指针是不会动的。接收到信号后(Flag为“To”或“From”)，旋转OBS旋钮令刻度盘转动的同时，CDI会根据OBS读数、飞机与地面台站的相对位置偏移。

6、什么是稳定回路？如何控制飞机的姿态？

答：稳定回路是由自动驾驶仪和被控对象组成的回路，它的作用是控制和稳定飞机的姿态。通过飞机的副翼、升降舵和方向舵来控制飞机的姿态。

7、如何实现飞机的自动控制?(分别从姿态控制及轨迹控制说明)

答：通过副翼和方向舵两个通道控制飞机在水平面内的航迹的系统，它以偏航角(ψ)控制系统或滚转角(γ)控制系统为内回路。其中典型的方案以副翼通道为主通道，以方向舵通道为辅助通道，后者只起阻尼和协调的作用。侧向偏离（Z，即

飞机位置与预定航线的横向偏差）信号通过第一限幅器后与偏航角信号综合，再经过第二限幅器与滚转角和滚转角速度(夲)信号综合，然后送入舵回路操纵副翼。第一限幅器的作用是防止因侧向偏离信号过大而产生超过90°的偏航角，从而造成“之”字形的航线；第二限幅器的作用是在转弯时限制滚转角，使它不致过大。

8、无线电高度表属于哪种雷达？它是利用什么原理进行测量的？

答：脉冲雷达。无线电高度表是利用无线电波反射的原理工作的。

9、飞机的速度可以通过哪些方式进行控制？

答：一种是测指示空速(IAS)他是通过测量飞行中前方空气的总压和静压之差,换算出飞机的飞行速度,另一种叫地速(GS),是利用地面的DME台(测距机)测量飞机相对于电台的速度.飞机上的仪表很多,但主要的只有几种:地平仪、空速表、气压高度表、转弯侧滑仪、陀螺半罗盘、磁罗盘、垂直速度表。

10、彩色气象雷达是如何探测前方天气的？（简述测量原理）

答：它是利用不同物质对电波产生不同强度的反射的原理进行探测的。

二、综述题

飞行器设计新技术

飞行器的性能很大程度上取决于飞行器的设计结构，而当前一些先进的设计技术正被广泛运用于科研或者军事领域。

军用飞机发展很快，从20世纪50年代的第一代超音速战斗机起，到目前已经发展到第四代超音速战斗机，毕竟最先进的科技大多最先运用于国防领域。不过很多新技术也逐渐在民用飞机的设计中体现。

其中气动布局技术方面的有，近距耦合鸭式布局，边条机翼，变弯度机翼，翼身融合技术。近距耦合鸭式布局飞机（简称近距耦合鸭式飞机）是指前翼与机翼距离很近的一种鸭式飞机，这种飞机往往采用小展弦比大后掠的前翼，此时前翼形成的脱体涡流经主翼表面，使主翼升力提高，而前翼也将受到主翼上洗气流的影响而增加升力。同时，主翼表面的低压抽气作用，又提高了前翼涡流的稳定性。因此，前翼与主翼近距耦合的结果，既增加了飞机的升力，也推迟了飞机的失速。边条机翼的运用提高了最大升力系数和抖动升力系数，由此提高了飞机的机动性能；又提高了临界M数，减小了波阻，降低了超音速时的配平阻力，提高了超音速航程，同时也改善了超音速时的操纵性。变弯度机翼是一种有“柔性”的前缘和后缘，翼面为连续、光滑、没有开缝或滑动接头的机翼。该机翼的外形及弯度可根据任务需要而改变，故亦称“任务自适应机翼”或“自适应机翼”。变弯度机翼在未来战斗机上应用已显重大前景。有的资料指出，应用变弯度机翼可使飞机总重下降10%，航程增大15%，升限提高25%，可用过载提高20%。翼身融合体气动布局的特点是，机身与机翼光滑过渡，在飞机纵轴的最大截面处，机身与机翼完全融合而成为机翼的一个部分。这种布局与传统布局（独立机翼+机身）相比，无论从横截面或从平面形状来看，机翼与机身之间明显的界限已经消失，很难分清

机翼与机身的交接线，亦即机翼与机身融合成为一个能够提供升力的整体。以上各种技术对飞行器的性能有很大提升，有些可以配合应用。未来气动布局的趋势是整合各方面因素，运用先进的技术如空气动力学CFD技术，结构有限元分析，飞行器总体多学科设计优化流程技术，打造近乎完美的飞行器。

隐身技术是当前军用飞机研究的一大热点，它的主要内容是利用各种技术手段减弱雷达反射、光电和红外辐射等特征信息，使敌方探测系统难以捕捉目标，以提高飞机突防能力和生存能力。隐形飞机主要采用消极隐身和积极隐身两种技术。其中消极隐身技术主要通过降低飞行器的电、光、声等可探测的特征，使敌方探测器不能早期发现。主要的技术途径有：采用非常规布局和外形设计，使之尽可能减少雷达散射面积和红外辐射等；采用宽波段吸波性的轻质耐热复合材料作为飞机结构，添加吸波涂层，以减弱电磁波的反射；减少“空腔”反射，如座舱盖上涂敷能反射电波的透明材料（金属薄膜）；还有降低发动机红外辐射，如采用带楔体的二元喷管（可使红外辐射降低90%），进气道采用涂覆吸波材料的S形结构，用机尾罩或机身、机翼等屏蔽尾喷管，利用气溶胶在发动机喷流周围形成一个罩以降低红外信号特征。积极隐身技术主要采用有源或无源的电子对抗方法来减少或消除被雷达发现的可能性。这是一种积极、主动的方法，故称积极隐身技术，如俄罗斯的“等离子体发生器”就起积极隐身作用。消极隐身技术与积极隐身技术有时难以截然分开。例如，消极隐身技术中采放射性同位素涂层，同时也含有积极隐身技术的成分。在隐身方面，未来主要的方向是材料的研究，可以说这是各个学科的综合，正因如此，航空技术可以最大程度地反映一个国家的综合水平。

与此同时民用飞机目前的发展主要是由波音公司和空客公司主导，他们设计的飞机逐渐采用飞行边界保护，使得安全性更高；加入电传操纵控制，使得驾驶员工作负荷减小；采取一些突风减载措施，使乘座品质提高；并增加机身宽度，乘客舒适性提高；采用超临界机翼设计技术，气动效率提高，油耗降低；采用复合材料，实现减重。以上各种措施推动了民用航空的发展，对于航空公司来说是竞争力的加大，对于乘客则是服务质量的提升。

未来的飞行器设计将会更加强调一体化的理念，综合各个学科的技术发展和突破性进展。总体而言，先进气动控制和外形布局设计技术，飞行器隐身技术，结构主动控制技术，飞行器计算机辅助设计技术，飞行器多学科设计优化技术等先进的设计技术将会在未来的飞行器设计中大量运用，从而全面提升飞行器的性能。

[参考文献]

【1】昂海松·飞行器先进设计技术[M]．北京：国防工业出版社，2008。

综合化航空电子系统 篇3

1.1 软件特征

航空电子综合化技术的引入,使得新一代综合化、模块化航空电子系统IMA(Integrated Modular Avionics)具有资源高度共享、数据高度融合和软件高度密集等技术特点。其中机载软件在航空电子系统中起到举足轻重的作用,飞机每一个动作的完成都离不开软件的支持,飞行员的每一个意图也必须依靠机载软件才能完成[1,2]。

综合化航空电子系统对机载软件带来的变化主要体现在[3]:(1) 软件高度密集;(2) 高速并发处理;(3) 可重用性、可移植性需求增强;(4) 任务关键级别与安全保障问题;(5) 资源的确定性使用;(6) 软件的工程化。

相对于独立式航空电子系统,综合化航空电子系统的各个模块协同、交互、资源共享,共同完成相关任务,信息安全问题已经成为其面临的主要挑战之一。

1.2 结构特征

综合化航空电子系统结构呈现出综合化、模块化、标准化和通用化等特征。除此之外,影响系统安全性的另一重要特征是系统的开放性[4]。

采用开放式系统结构有助于用最低的寿命周期费用达到所要求的性能, 但另一方面,系统的开放性对系统的安全性提出了更高的要求。开放式航空电子系统结构实质上提出了一种新的航空电子系统的互联结构[1],这种互联的接口是开放的,在满足航空电子系统的数据传输、通信和一定容错能力等条件下,接口标准要求具有交互性、可移植性和规模可变性等特点,相应地就需要更高的安全性保证[7,8]。

1.3 安全特征

由于系统结构和机载软件的特点,综合化航空电子系统安全与传统软件安全有很大的不同,具有最高安全级别,主要体现在系统性能(实时性和可靠性)和资源服务(机密性、完整性和可用性)两方面[9,10]。具体特征有:(1) 实时性;(2) 可靠性; (3) 机密性;(4) 完整性;(5) 可用性。

综合化航空电子系统与前三代系统相比在设计、手段、方法等方面发生了本质性的改变,在提高飞机各项性能的同时,也为飞机的安全性带来新的挑战:软件规模的急剧膨胀降低了软件的可靠性,资源高度共享使系统更容易受到恶意侵蚀。

综合化航空电子系统的任务性能要求系统运行性能高、实时性强、可靠性高并具有容错能力;操作性能要求系统模块化、通用化、构件标准化、可互换、现场维护性强;全寿命成本要求系统在全寿命周期内,尽可能降低开发成本、维护费用。为了解决这些问题,各军事强国,特别是美国,制定了一系列规范,从80年代的“宝石柱”计划,到90年代的“宝石平台”计划[5],一直到现在的ASAAC规范,都对航空电子的发展方向起着非常重要的指导作用。

ASAAC提出五年两步走的计划,将形成完整的、经过验证的军用核心航空电子系统标准。为了从可以减少成本的COTS(Commercial off-the-shelf)技术得到好处,准备从商用标准出发得到要求的标准。第一阶段从1992年9月到1994年4月,主要是开展制定核心航空电子体系结构的概念性研究,通过第一阶段的研究工作形成了三层软件模型和系统蓝图。第二阶段的工作从1999年12月到2003年9月,主要研究核心处理系统的框架,制定了硬件和软件标准[6]。

2 综合化航空电子系统安全威胁、隐患与需求

航空电子系统综合化后,各子系统之间相互联网通信,资源高度共享[11]。相比独立式航空电子系统,综合化航空电子系统存在巨大安全威胁和隐患。ASAAC规范分析综合化航空电子系统安全威胁主要来自恶意软件侵蚀系统,表现有旁路、妥协、篡改、扩散、隐蔽通道、病毒、颠覆等[3]。除了恶意软件的侵蚀外,综合化航空电子系统还存在环境干扰、设计中的缺陷、错误操作、维护不当、系统故障、被窃听、非授权访问、电磁泄露、飞行器受损、人为干扰、物理攻击、开发人员恶意编程等安全隐患[12]。这些安全威胁与隐患对系统的影响有所不同,具体如表 1所示。

ASAAC规范建立了综合化航空电子系统安全体系结构,并提议了相应的安全模式。不同于其他系统,综合化航空电子系统要求的安全级别最高,需要达到信息技术安全评估准则CC描述的最高安全级别,即形式化验证的设计与测试[13]。研究航空电子系统软件安全技术,为软件提供运行环境是综合化航空电子系统面临的新问题。

针对综合化航空电子系统所受到的各种威胁和存在的安全隐患,综合化航空电子系统安全设计必须考虑以下需求[9,14,15]:(1) 具有保护敏感数据的能力;(2) 具有和地面进行安全数据交换的能力;(3) 在一些情况下(飞行器坠落、被敌人捕获和系统失败等),具有删除敏感信息的能力;(4) 具有多层次的访问控制策略;(5) 具有划分数据安全级别的能力;(6) 具有识别和记录审计事件的能力;(7) 鲁棒性的抵制意外或者恶意数据异常以及数据毁坏,同时抵制未授权的信息监测和软件入侵;(8) 系统必须能够始终处于一种安全状态;(9) 综合化航空电子系统组件的实现不能和安全处理环境的可用性相抵触;(10) 被部署的安全策略不能影响核心系统或者限制非安全相关功能应用的性能。各种安全需求和力图解决的安全隐患之间的关系如表 2所示。

3 综合化航空电子系统安全体系结构

3.1 系统体系结构

综合化航空电子系统体系结构是三层栈TLS(Three-Layer Stack)结构的层次化分布式系统[16,17],如图 1所示。

应用层和操作系统层之间的接口为APOS(Application Layer / Operating System Layer Interface),操作系统层和模块支撑层之间的接口为MOS(Module Support Layer / Operating System Layer Interface)。通过这些接口使得三个层次之间相互独立。

分布式机载实时操作系统将机载软件进行分层管理,使应用软件与操作系统接口、操作系统与硬件接口规范化,从而解决了机载软件的重用性、移植性和安全性等问题[18,19,20]。综合化航空电子系统软件总体结构如图 2所示。

(1) 机载实时分布式操作系统

由于航空电子系统综合化的要求,航空电子操作系统发生了本质的变化,分区、虚拟资源、虚拟结构、健康监控、蓝图等新思想被广泛引入到航空电子操作系统中,力图解决航空电子系统软件的可移植性、可重用性、模块性和关键级别的集成性问题,以达到应用与应用分离、应用与操作系统分离、操作系统与硬件资源分离[21]的目的。

ARINC653提出的“分区”概念,实现了分区与分区间、分区与操作系统间在存储空间上的隔离,以保障故障的不可蔓延[1]。空间隔离机制如图 3所示。

分区的概念是综合化航空电子系统中机载实时分布式操作系统的“灵魂”,是保证安全关键软件可靠性和确定性执行的核心技术,也是综合化航空电子操作系统与现有的实时操作系统的最大区别,它的实现可以有效地保证实时运行任务时间/空间的确定性,并有效地防止其它分区错误任务的影响;同时,分区调度是解决系统时间隔离的技术关键,既确保了航空电子任务按预期的时间节点享用处理机资源,又可以防止某分区恶意或非恶意地侵占其他分区的时间,解决系统/各个分区中的时间一致性和精确性问题。

(2) 功能性应用和应用管理

应用管理AM(Application Management)负责管理应用层的功能性软件,如雷达系统、飞行任务、交通管理系统等。应用管理与操作系统之间的接口称为APOS,与通用管理系统之间的接口称为SMLI。

(3) 通用管理系统

通用系统管理GSM(Generic System Management)是综合化航空电子系统中机载实时分布式操作系统的核心功能性组件之一,由健康监控(HM)、故障管理(FM)、配置管理(CM)和安全管理(SM)四部分组成,负责整个航空电子系统的故障过滤、处理、恢复和系统重构,系统上/下电,任务模态管理和综合测试维护管理等众多功能,系统通讯的透明性、安全性也是依靠GSM而得以实现。GSM的故障管理是实现应用软件可移植性和提高系统可靠性的一个重要实现途径。

(4) 蓝图

蓝图(BP)包含着整个系统的配置和管理信息,如进程描述、路由信息、故障管理树等。系统工作的每一步都由运行蓝图RTBP(Runtime Blueprints)机制进行描述,RTBP具体描述了应用任务的各种资源要求、与其它应用的通讯配置、故障处理信息(故障过滤算法、故障处理动作)等信息,这些信息作为GSM的输入参数,来指导系统重构、故障处理。在蓝图机制的支持下,系统可满足确定性要求,即任何情况下都可预见系统的行为。GSM只是提供处理引擎,以实现蓝图的要求,蓝图则是系统管理和运行的灵魂。访问运行蓝图必须通过统一的SMBP(System Management to Blueprints Interface)接口进行,以保证蓝图维护和存储的透明性[22]。

(5) 模块支撑层

模块支持层(MSL)解决操作系统与硬件平台的隔离问题,达到操作系统与硬件的相对独立性。

美国军队的联合战术无线电系统(JTRS)和美国空军F35联合作战战斗机上采用的MILS(Multiple Independent Levels of Security/Safety)是一个已经工程化实施的安全架构。是基于Rushby提出的“分离”思想[23,24,25]的高确保性安全架构,通过分离构建了层次化的安全服务。每层利用下层的安全服务给其上层提供新的安全功能,每一层只需要保障本层所提供的服务是可信赖的而不关心其它层的实现。这种在空间和复杂性上受限的可靠性保障机制为高确保系统提供可管理的、可控制的和可验证的实现机制。但是MILS系统将不同安全级别的应用集成到一个硬件平台上,面临着处理不同安全级别信息的问题。

3.2 系统安全管理

航空电子系统是由若干个嵌入式平台实体组成的分布式系统,系统的安全管理是由每个实体上的应用安全管理(AM-ASM)和通用系统管理安全管理(GSM-SM)来实现。系统的安全管理分为三级:飞机级AC(Aircraft)、综合区级IA(Integration Area)、资源元素级RE(Resource Element)。AC级的系统安全管理负责控制和监控整个系统的安全。IA级系统安全管理负责控制某一子功能模块的安全,RE级系统安全管理是最底层的系统安全管理,负责单个PE(Processing Element)的安全。综合化航空电子系统安全管理结构如图 4所示。

操作系统分区思想、蓝图机制和虚通道机制,是系统安全性实现的三大核心。分布式机载实时操作系统分区的思想为整个系统的应用程序提供了时间隔离和空间隔离的安全运行平台,是系统安全性的基础。蓝图机制引导系统确定性工作,是系统可靠性和可用性的保证。虚通道机制实现了通信的透明性,基于虚通道的消息加密、消息鉴别和身份认证更好的保护了通信中消息的机密性和完整性。综合化航空电子系统安全原理架构如图 5所示。

4 综合化航空电子系统安全机制

4.1 虚通道

虚通道为所有进程间通信提供独立通道。一个虚通道仅仅传输特定的数据项或者数据集,即虚通道是面向数据的,实现了通信的透明性。另外,虚通道还具有单向性和保持数据机密性等安全特点[26]。

虚通道通信的参数在蓝图中定义。基于蓝图中的定义,发送方和接收方的安全管理系统发起操作系统中通信实体的建立和配置。整个虚通道通信协议分4层实现,包括本地虚通道LVC、全局虚通道GVC、传输连接层TC、网络层NC,如图 6所示。

应用任务只使用本地虚拟通道LVC,当应用任务从一个模块迁移到另一个模块上运行时,可以不必修改配置,实现应用任务的传输兼容性,这对系统实现动态容错与故障重构非常有利。采用基于虚拟通道的通信协议的另一好处是,针对不同的硬件传输介质,可以做到TC以上对硬件的透明性[27]。

4.2 消息加密

消息加密基于虚通信机制,提供了进程间通信消息的机密性,同时保证系统内高安全级别数据不会向机内泄露。消息加密的方式可采用硬件芯片加密或在系统软件中增加加密算法模块。

消息传输过程如图 7所示,其中消息加密采用加密算法模块实现。在消息的发送方和接收方,消息流经操作系统时先被阻塞并由虚通道管理模块进行安全性检查,决定是否需要进行安全处理,如消息加/解密、身份认证和消息鉴别等。出于性能考虑,综合化航空电子系统的消息加密采用对称密钥方式。

4.3 身份认证

身份认证是为了确认消息发送者身份,防止欺骗。由于虚通道机制定义了一个源分区与一个或多个目的分区之间的逻辑连接关系,消息单向传输且有固定的接收者,因此身份认证的工作就是确定通道中的消息确实是由预计的源分区发送的。

出于性能考虑,综合化航空电子系统的身份认证大多采用对称密码体制。同一个虚通道连接的发送方和接收方对应相同的密钥,初始化时根据虚通道标识进行加载。

4.4 授 权

授权的目的是确认主体(分区或进程)是否有权访问客体(系统服务或资源),阻止了对系统服务或资源的非授权访问[28,29]。

在考虑授权问题时,使用了多级安全引用监控[26]。安全引用负责系统安全策略的实施,包括BLP模型。BLP位于TFC机制中,是典型的信息保密多级安全模型。BLP模型在处理机密数据时,不允许低安全级别的主体读取高安全级别的信息,也不允许高安全级别的信息泄露到低安全级别的分区[30,31]。

授权与其他安全机制(如身份认证、消息加/解密)协同工作,为系统的通信安全提供了有力的保障。

4.5 可信功能调用

在一个实现内存分配的处理单元中,需要一种机制在进程和操作系统间传递数据和服务请求,这样的机制称为可信功能调用。

可信功能调用机制为请求服务的进程和服务提供者之间,更严格的说是为一个模块中内存分区之间传递信息提供了一种安全机制。可信功能调用过程如图 8所示。

可信功能调用机制执行两个与安全直接相关的任务:

为每个请求服务的进程授权(或者虚拟进程,如操作系统)。

通过比较请求线程的许可证书和受访对象的级别,证实是否遵循系统安全策略。

TFC提供了一个简单的机制将分隔的进程联系起来,同时保持分区独立性的特性。服务所调用的参数和返回值通过特殊的内存块传递,这个特殊的内存块是唯一可以让请求与响应者在不同时间均可访问的,这有助于加强数据的保密性和分离性。

4.6 数据域分割

数据域分割通过对高域数据和低域数据进行物理隔离从而达到了模块内的数据分割,它是内存分区机制的一种增强技术。值得注意的是,数据域分割本身不能提供高域数据区域内进程间的隔离[32]。

为实施这一机制,首先在模块内创建高域处理区,并通过一个可信接口与模块内其它部分分离,高域进程被限制分配于高域区域,如图 9所示。

数据域分割机制阻止了模块内高域与低域之间的非授权通信和高域数据的泄露,提高数据的机密性和可用性以及系统的可靠性。

4.7 物理分段

物理分段是把系统的通用功能模块(CFM,Common Function Module)从物理上分隔成一系列的域。分区机制同时满足网络上隔离,通过使用可信接口来实现不同域间的通信,如图 10所示。

每个物理分段使用一个可信模块作为可信接口,不同段的可信模块间通过特定的端-端通信链路连接。可信模块包含提供段间网关的进程,这些进程必须是可信的,因此这些可信进程需使用认证和授权服务,必要时还需要加密消息。

4.8 内存分区

内存分区机制提供处理器或者模块内的数据分离,一般是在软件的管理之下由专门的硬件来实现。针对一个可分配地址的内存区域,通常是相邻区域,该机制将一个或多个相互之间不重叠的内存区域分配给一个进程,为进程提供数据保护功能,以防止一些破坏性进程越区非法访问数据。

物理硬件对内存分区机制的支持保证了任何进程不能读写属于其他进程的内存空间,阻止了由于垃圾数据覆盖有效数据而导致的内存地址错误,保证内存中数据的机密性和完整性。

4.9 内存擦除

内存擦除发生在以下情况下:(1) 空闲内存重使用前;(2) 系统关闭前;(3) 进程运行结束后;(4) 进程被命令擦除自己的数据。

使用过的内存空间被分配给新进程之前发生,进行内存擦除可有效阻止敏感数据在进程间的传输,防止敏感数据的泄露。

4.10 数据加密

数据加密指是对大容量存贮器MMM(Mass Memory Module)上存储的数据进行加密。数据加密提供了存储数据的机密性保护,避免残余数据泄露等安全隐患。

一个软件模块或应用数据是以密文形式或明文形式存贮于大容量存贮器,以及加密使用的密钥等都在蓝图中进行定义。

即使是在大容量存贮器被敌人占有的情况下,数据加密依然能够阻止对大容量存贮器上数据的非法访问,保证了数据的机密性。

4.11 故障管理

故障管理是对故障的检测,定位,记录,预防,屏蔽以及隔离等的一系列操作,使系统处于一种安全可靠的状态[33]。

故障管理器是故障管理功能的实施者,产生故障日志和审计数据。当故障管理器检测到一个故障时,如果怀疑此故障可能造成安全威胁,它会直接交于安全管理进行处理。蓝图中应该包含可能会造成安全威胁的故障信息。例如路由表遭到破坏,消息可能被误传,故障管理器可以检测到被误传的消息,通过相应的措施使得未授权者无法接收此消息。

通过使用高效的故障检测机制(FDM),能够快速准确的检测到软件和硬件中的故障和错误。另外,故障管理具有近二十种管理技术,如一致性核查、边界核查、奇偶校验等,同时故障容忍、故障修正和故障恢复技术也在故障管理中得到了应用。这些机制或者技术使得故障管理在保障系统级安全性、可靠性、可维护性、易测性、实用性和完整性起到重要的作用。

4.12 审计日志

审计日志记录了所有与安全相关的行为,以及检测到的相关故障,供分析使用,它由系统集中管理。安全处理类程序可以离线或在线分析审计日志,扫描安全漏洞,进而采取相应的解决措施。

审计日志具有资源消耗少,安全级别高的特点。它能够抵抗多种威胁系统安全的攻击,如非法访问、病毒、人为干扰和系统运行错误等,同时还可以协助其他的防范措施保证系统安全性,是系统必不可少的安全机制。

5 结 语

综合化航空电子系统具有高度信息化、综合化、模块化和开放性的特点。各子系统之间相互联网通信,资源高度共享、数据高度融合和软件高度密集等使得综合化航空电子系统存在巨大的信息安全隐患。信息安全技术已经成为影响飞机安全和任务执行的关键因素之一。本文深入分析和比较了各种综合化航空电子系统安全机制,并给出了相应的安全解决思路。通过这些分析和比较,我们希望为实现具有高可靠性、高可生存性和高可用性的综合化航空电子系统安全技术奠定基础,为研制适合于我国新一代飞机的安全综合化航空电子系统提供思路。

未来综合化航空电子系统安全必须从底部开始构建,以便根据安全级别来分离数据,并实施严格的数据访问限制,确保只有得到特殊授权的用户才能访问制定的数据。结合目前的研究,MILS(Multiple Independent Levels of Security)安全架构是未来综合化航空电子系统安全的主要研究方向。

综合化航空电子系统 篇4

IEEE 1394应用于航空电子系统图像通信的研究

IEEE 1394是一种新型的高速串行数据总线,它提供的等时数据传输模式可认为是目前比较理想的`解决数字视频图像通信的方案之一.阐述了1394的总体性能特点,从航空电子系统数据通信的需求出发,分析将1394应用到航空电子系统视频图像通信的可行性,并通过实验进行验证.实验结果表明,IEEE 1394能够满足新一代航电系统大容量数据实时传输的需求.

作 者：王苗苗 张春熹 史洁琴 Wang,Miaomiao Zhang,Chunxi Shi,Jieqin 作者单位：100083,北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院刊 名：微计算机信息 PKU英文刊名：CONTROL & AUTOMATION年，卷(期)：200622(10)分类号：V243.1关键词：IEEE 1394 数字视频图像通信 航空电子系统 高速串行数据总线

综合化航空电子系统 篇5

关键词：综合航空电子系统,故障诊断,健康管理技术

综合航空电子系统在当今航空事业的发展中占领着重要的位置, 它功能强大, 能够承担许多与航空有关的任务。由于综合航空电子系统所存在的环境存在一定的复杂性, 所以在发挥作用的过程中会出现故障, 严重影响到航空器的安全。因此, 为了有效地减少危险性的发生, 就必须对综合航空电子系统进行故障诊断, 才能够起到降低危险性的作用, 保证航空器飞行时的安全。故障诊断与健康管理技术也被称为PHM技术, 在综合航空电子系统的维护方面也有着积极影响, 这项技术极其重要, 能够降低维修成本, 更大限度地保证航空器运营时间。

1 综合航空电子系统故障诊断与健康管理技术研究现状

1.1 国外研究

在国内, 对故障诊断与健康管理技术的研究已经达到了前所未有的高度, 其中的原因在于国外科学技术的发展非常迅速, 这为PHM技术的研究提供了技术支撑。此外, 国外优秀的研究人士也为此做出了巨大的贡献, 不仅探索出了当今综合航空电子系统的发展特征, 而且针对其中的疑难问题, 进行讨论与钻研得到了满意的答案。以美国为例, 不仅有自己独特的监控系统, 而且通过应用PHM技术, 让直升机在完成任务中获得了更高的效率, 充分发挥了PHM技术的作用。

1.2 国内研究

我国对PHM技术的研究远远不及国外, 其中, 科技的发展落后于国外, 而且在优秀人才方面, 我国也处于弱势地位。我国对PHM技术大多限于理论研究, 在实际的应用中, 还处于比较薄弱的阶段, 在完整理论的构建方面, 也还需要做出更多的努力。综合航空电子系统的发展具有多面性, 必须通过科学的研究找出故障诊断与健康的管理技术, 才能够让我过航空事业的发展迎来更好的前景。国内对PHM技术的研究还应该加大力度, 才能够不断满足我国社会的发展需要。

1.3 整体需要加强

科技的发展非常迅速, 国家和社会也处于不断上升的发展趋势之中。综合航空电子系统也会得到不断的进步, 就需要更加先进的故障诊断与健康管理技术来与之相适应, 共同推动国家航空事业的进一步腾飞。因此, 不管是对于国外, 还是对于国内来讲, 都不能停止研究与探索的脚步, 而是应该在原来的基础上不断创新, 研究出更加具有权威性的PHM技术, 在现今以及将来的社会发展中创造更多的效益, 不断推动本国航空事业的发展与进步。

2 综合航空电子系统故障诊断与健康管理技术面临的挑战

2.1 数据获取困难

在综合航空电子系统的故障诊断中, 有许多地方都会应用到数据, 这些数据是航空器在发生故障时由于信号的改变而产生的, 但是要通过特定的运算方法才能够得到。因为在航空器发生故障时, 存在突发性的情况, 所以就难以根据信号的变化得到准确的估算值, 用于系统的故障诊断, 这就增加了诊断的难度。由于具备突发性特征的航空故障发生的频率较高, 所以就会对综合航空电子系统的正常运行造成严重的不良影响, 难以在规定的时间之内完成相应的任务。

2.2 故障模型建立困难

综合航空电子系统在发生故障时, 往往是多种因素共同作用的结果, 所以, 要想准确地诊断航空系统的故障, 就必须弄清楚各种因素所造成的损伤度有何种联系。这就需要建立故障模型, 对各类损伤的数据进行分析, 并且找出其中存在的联系, 判断各类因素的叠加会造成何种损伤的后果。但是在现实中往往会因为各种因素的复杂性而导致故障模型建立的失败, 无法根据模型来有效地诊断综合航空电子系统的故障。

2.3 电子元件各不相同

在综合航空电子系统中, 电子元件发挥着重要的作用, 它是航空系统正常发挥作用的关键所在, 必须保证其质量, 才能够保证航空系统的安全性。目前在我国, 科技的发展促进了电子元件的发展进步, 它的质量有了很大的提升。但是, 由于电子元件来源的不同, 生产标准的不统一, 也导致了电子元件在具体的质量方面存在许多差别, 比如使用寿命会有所不同。这会影响到航空电子系统故障诊断的精确性。

3 综合航空电子系统故障诊断与健康管理关键技术分析

3.1 分类监测技术

综合航空电子系统具备极强的复杂性, 其中电子元件众多, 且具有难以监测的特点, 就导致了航空电子系统监测的复杂性。基于这个问题, PHM技术具备巨大的优势, 因为它能够针对航空电子系统中的不同部分, 分别展开监测工作, 获取准确的数据, 以此作为航空电子系统故障诊断的依据。分类监测技术的存在能够为综合航空电子系统故障检测带来巨大的益处, 对于当今的我国来讲, 是技术上的一个巨大进步。

3.2 故障预测技术

综合航空电子系统在构造方面的特征决定了其故障诊断需要一定的技术, 系统中元器件数量大、种类多, 并且在发生故障时, 每一个组成部分都呈现出不同的特点。在故障状态时, 元器件处于检测阶段的时间非常之短, 难以在有限的时间之内得到准确的检测数据, 进而利用数据建立故障模型。而故障预测技术就能够解决这个问题, 虽然当前在我国这项技术的发展仍然不成熟, 但是也能够起到一定的作用。这项技术中所采用的累积法、预警监测法都是航空电子系统故障预测技术中的不二选择。

3.3 故障诊断技术

综合航空电子系统的故障诊断需要一系列的程序, 不仅要通过预测、计算这些步骤, 而且在必要时还要对监测的数据进行分析与结果的估测, 在故障位置的判断方面, 也要做到精准无误。在航空电子系统内部, 故障诊断法需要利用系统内部各个结构之间的关系, 辨识相关矩阵, 才能够促进故障模型的形成。在故障诊断技术中, 常用的主要是根据数据通过推理得出结论, 或者是通过分析模型来探究出航空电子系统的故障所在。

参考文献

[1]杨德才.综合模块化航空电子系统的故障预测与健康管理技术[J].现代电子技术, 2015, 05:125-128.

[2]卢海涛, 王自力.综合航空电子系统故障诊断与健康管理技术发展[J].电光与控制, 2015, 08:60-65+86.

航空电子系统的使用特点 篇6

航空电子系统经历了漫长的变革道路, 但是每次的变革都和让飞机的性能有质的飞越, 更进一步推动了航空事业的发展, 过去的航空电子是由航空仪表、无线电、雷达、燃油系统、引擎控制和无线电导航分开独立的进行工作, 所以也称不上航空电子, 只能称之为机械系统, 真正的航空电子在20世纪70年代产生的, 随着科学技术的发展, 航空电子事业也快速发展, 但是推动航空电子技术发展的主要动力还是在美国与苏联的冷战时期, 那时航空电子主要用于军事上, 飞机的设计预算主要都用在了航空电子上。后来随着民航飞机的广泛使用, 航空电子又得到了发展的空间, 飞行控制系统对于航空中的自然条件不得不大力的增加成本开发预算, 随着飞机成为人们的主要交通工具之一, 飞机的安全和飞行技术的精准化被人们所重视。

航空电子设备经历了漫长的发展道路, 有几次大的变革, 每一次变革都使飞机的性能得到很大的提高, 并且大力的推动航空电子技术的快速发展。最早的航空电子系统是由许多的独立系统组成的, 每一个独立系统都要有驾驶员进行操作, 并且不断的从各个子系统中接收外界的信息, 还要进行分析对战斗做出反应, 大大的耗费了驾驶员的精力, 这种航空电子系统叫做分立式结构。航空电子混合式结构系统是向综合化过渡的重要一步, 使得部分独立系统进行整合, 并且各分系统通过数据传输整合连接。联合式结构是通过1553总线将大多数的航空电子系统进行连接起来, 对各系统进行统一的调度和管理, 并且是传感器和分系统之间的能力不断的增加, 这一结构是如今大多数飞机使用的。未来的航空电子系统进一步实施综合化处理, 以实现各个系统处理功能的综合和传感器功能及信号处理功能的综合化, 并逐渐对飞行控制、发动机控制、通用设备控制等进行飞机管理系统的控制。

2 航空电子系统的使用特点

这些年以来航空电子系统经历了分立式、混合式、联合式、高度综合化的发展, 综合化的航空电子系统不仅实现了飞机上的信息进行综合, 而且还可以对外界的信息进行综合处理, 来满足现代化发展和意外情况的发生。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, 在一个功能区内的资源资料可以共享, 可以对数据进行重构和容错, 美国人提出的宝石柱计划就是第四代战机上普遍应用的系统结构, 它的结构系统分为任务管理区、传感器管理区、飞机管理区, 任务管理区的功能是任务计算与管理、座舱管理、两个功能区域进行连接。传感器管理的功能是传感器数据分配、传感器信号处理、处理后的信号分发、传感器的控制。飞机管理区是推力矢量控制、通用设备控制、动机机控制、飞行控制等功能进行综合, 为了支援与控制飞机进行飞行的。

如今的航空电子系统的综合化进一步加深, 而且发展方向和范围都很广, 新的航空电子系统在传感信号处理及传感天线孔位上实现综合化, 在信号处理群集器中使用通用信号处理模块。飞机管理系统使多功能进行综合, 并对整个系统进行管理, 综合化就是对系统中的每个功能都进行管理。对于航空电子系统的模块、智能化的机内自检、二级维修体制的组合形成了全新的维修理念, 大大的降低了维修的成本, 减少了维修人员的劳动量。模块实现了硬件资源共享和硬件余度, 模块出现故障以后可以动态重构, 系统还可以正常的使用运行, 这种方法与过去的相比先进了很多, 具有灵活性大大的推迟了维修的时间, 如果飞机在飞行过程中航空电子系统出现故障, 就会为飞机的失控率大大的降低, 而且具有资源共享功能, 大大的提高了资源的利用率。如今的航空电子系统还具有智能化的特点, 过去的航空电子系统只会把这种子系统的数据传输给驾驶员或是变换成图形的模式, 但是还是要由驾驶员进行分析判定, 然后给予正确的指令, 而如今第四代航空电子系统可以实施收集数据、推理、判断和决策, 还可以给驾驶员信号来对驾驶过程中的问题进行提醒, 神经网络应用到飞机上可以让航空电子系统具有学习和适应能力, 这对驾驶员是很大的帮助。

3 航空电子系统设计中的约束力

飞机的电子系统是存在一定的约束力的, 飞机在设计制造过程中要遇到耗时、制造昂贵等问题, 从航空电子系统发展初期, 如何让电子系统相互连接起来就是科研人员的一大难题, 如今系统集成已经成为飞行控制数据的繁杂问题。同时飞机的环境不同, 系统的用途也是不同的, 比如说雷雨天气, 雾霾天气等, 飞机的电子系统就会发出不同的信号加以提示和应对, 还有飞机的振动是非常严重的问题, 对飞机本身的性能有很大的影响, 虽然对飞机的振动问题有一定的标准, 但是设计人员在经济和利益方面考虑往往会忽略这一问题, 飞机上的系统的安全性能得不到保障, 在飞机设计中, 安全性设计一般表述为可靠性及耐用性, 极大的影响着飞机的设计方法和使用性能。

4 航空电子系统的应用范围

航空电子系统是一个庞大的科学网络系统, 它的内部有很多的分系统, 电子系统作为航空电子系统的重要组成部分, 在每一个飞机上都在显著的位置, 所有的控制飞机飞行的系统都能由驾驶员来控制。通信系统也是在航空电子系统中很早就有的, 飞机与地面的通信是很重要的, 机载通信是由公共地址和飞机交互通信提供的。导航系统是为飞机的飞行提供安全的路线, 是通过传感器来告知飞行员飞行路线内的安全问题。显示系统是帮助飞机中各数据传输给飞行员时更简单直观, 显示系统还负责检查关键的传感器数据。飞行控制系统是自动控制飞机的飞行, 大大的减少了飞行员的工作时间和工作负荷, 减少了飞行员疲劳驾驶带来的失误。防撞系统可以检测到附近的飞机和不明物体, 并传输给系统防止空中相撞的指令, 为了防止与地面相撞, 还有近地警告系统。气象雷达系统对暴雨或闪电有勘察能力, 如果遇到暴雨或闪电引起的对流和湍流, 气象雷达系统会提示飞行员绕开这一区域。战术任务系统主要是针对军用飞机, 对与发射武器能够像武器的眼睛一样精确打击目标。还有声纳、光电系统电子预警系统、机载网络系统等都是飞机上必不可少的电子系统, 对于飞机的正常行驶安全有很大的作用。

结束语

航空电子系统是飞机的眼睛和耳朵, 是航空智能化信息化发展的方向, 只有不断的更新升级航空电子系统, 才能让我国的飞机具有更加稳定的飞行, 这对我国的人们生命财产安全有很大的意义, 也对我国的领土保护有重要的意义。我国应大力发展航空电子系统技术, 争取早日研制出具有中国特色的航空电子系统。

摘要：随着科技的发展, 航空电子也得到了快速的发展, 在航空电子领域中软件规模化、综合化、模块化成为机载软件操作系统的新要求。通过对管理系统内的内存、CPU、通信等, 使机载操作系统实现综合化管理模式。

关键词：航空,电子,系统,使用,特点

参考文献

[1]任有银.现代战争与军事通信[M].北京:解放军文艺出版社, 2002.

[2]蔡仁照.信息化战争论[M].北京:国防大学出版社, 2007.

综合化航空电子系统 篇7

以中原经济区为大背景, 河南省经济正在经历转型, 过往传统制造业占主导的经济发展模式需要向以高新技术和新型服务业为主的发展模式转变, 电子商务作用巨大, 把自己的产品通过电子商务平台, 推向国内外市场。河南省实现经济转型的关键在于电子商务的发展, 这也是战略选择, 对内可以拉动内需, 服务民生, 实现我省经济又好又快发展, 对外可以提升河南经济形象, 实现河南省整体经济面貌改变, 提升河南经济在全国乃至全球的影响力。

1 当前河南省电子商务发展状况分析

目前, 河南省电子商务发展还处于起步阶段, 普及程度比较低, 基础薄弱, 实用性不强, 推广范围小, 应用质量、发展水平和服务意识都有待提高。但近年来随着政策导向和财政支持, 全省电子商务发展环境和基础设施已逐步改善, 电子商务产业园区都已形成规模, 第三电子商务平台逐步形成规模, 企业自身应用电子商务得到快速发展, 农村电子商务创新也在不断推进之中, 网络交易额不断攀升。

1.1 河南省电子商务园区建设发展现状

郑东新区电子商务基地、河南省电子商务产业园、中国中部国际贸易电子商务服务基地等省级电商园区、河南网商园, 河南鞋业市场电商园等已经逐步建成。河南省唯一一家国家级电子商务示范基地——郑东新区电子商务基地已经投入使用。包括微软公司、甲骨文、百度、淘宝等一大批国内外知名企业以进入河南省电子商务产业园。中国中部国际贸易电子商务服务基地已入驻黎明重工集团电子商务中心、悉知搜索平台、黄河科技学院商贸学院实训基地等, 河南省电子商务呈现蓬勃发展的势头。

1.2 政府政策支持

为实现电子商务企业集聚效应, 实现产业化发展, 共用电子商务基础设施, 我国中部国际电子商务港正在启动。洛阳、开封、许昌、平顶山、南阳、新乡电子商务产业园已初具规模, 在产业园建设布局的过程中都是围绕本地优势产业和重点企业进行资源整合, 突出地区特色, 省政府在结合各地电子商务发展状况的同时也与一些企业进行合作, 如与苏宁、谷歌、京东等签署合作框架协议;省商务厅与阿里巴巴共同建设的“阿里巴巴·河南产业带”和“淘宝·河南特色馆”已经上线运营, 并取得良好效果。省财政大力支持郑州市跨境贸易电子商务服务 (E贸易) 试点项目, 并安排专项补助资金加快项目建设。

1.3 跨境电子商务贸易

在河南省国际贸易电子商务服务基地设立的大背景下, 谷歌公司已在郑州市建立了国内首个国际贸易电子商务应用体验中心——谷歌Ad Words河南体验中心, 在Ad Words体验中心的技术支持和指导下, 帮助河南省企业开展以国际贸易为主的电子商务营销运营、培训推广、信息咨询、技术支持和电子商务前沿技术体验, 真正促进河南省国际贸易电子商务的快速发展, 实现外贸企业在电子商务的指引下开拓国际市场, 积极走出去;省外贸厅定期邀请外贸领域专家学者举办国际贸易交流培训会, 积极邀请省内外贸企业参会, 针对外贸过程中存在的问题给予解答。推动中欧班列的常态化运营, 实现与欧洲物流快速连通, 与知名国际贸易电子商务平台进行对接, 在跨境贸易方面积极开展合作。

1.4 郑州航空港综合实验区电子商务发展现状

截至2014年底, 航空港实验区存续企业1 603户, 同比增长125.8%;注册资本510.75 亿元, 同比增长33.6%。实验区的增速远高于全省乃至郑州市的平均水平。实验区、郑州市、河南省企业数量同比增速分别为125.8%、36.0%、27.1%;注册资本同比增速依次为33.6%、31.6%、26.7%, 已成为河南省重要的经济增长引擎。但郑州航空港区的发展仍存在一些问题, 总体布局不够合理, 缺乏完善的企业内部支撑平台, 物流基础设施平台和物流综合服务能力等配套服务体系不健全, 跨境贸易支付体系与贸易实务体系滞后, 跨境电子商务专业人才缺少等, 因此, 河南省要想在经济发展和区位竞争中占据优势, 就必须科学决策, 合理改革, 充分发挥国家政策支持, 积极探索适合郑州市航空经济发展的新策略, 实现又好又快发展。

2 郑州航空港区电子商务发展策略

2.1 制定总体规划

2.1.1 制订总体规划, 合理整体布局。在国家和河南省积极打造郑州航空港经济试验区这张河南省经济发展新名片的总体要求下, 以建成全国重要的经济发展聚集区为目标推动郑州航空港经济试验区的发展, 同时郑州航空港试验区的快速发展也有助于中原经济区的整体发展, 这就需要制定出科学合理的总体规划, 这其中跨境贸易电子商务是着力点, 注重国内市场的同时, 加大对国外市场的布局, 特别是在货物进出口报关、通关、结汇等方面进行合理的优化[1], 加强与国内外知名电子商务企业的战略合作, 构建安全便捷的电子商务商业网络交易应用服务的综合平台, 建设成为国内重要的电子商务服务应用中心, 在现代物流理念的引领下, 积极探索出一条建设跨境网络购物品集散分拨中心的新路子, 提升自身的辐射力和影响力, 最终实现以电子商务推动传统商业模式的成功转型, 实现线下购销渠道和线上购销渠道的共同发展。

2.1.2 推进行政改革, 落实政策资金。一是实现试验区内电子商务发展的行政体制改革, 实现去行政化、去行政审批多头化, 妥善解决电子商务发展过程中存在的体制机制问题, 构建商务保障体系和协调应对机制以保证电子商务的健康发展, 实现商务主管部门对电子商务发展实现宏观指导。二是从政策和资金上推动电子商务的发展, 落实国家对电子商务发展的支持政策, 争取财政资金支持, 为电子商务企业进入园区提供便利, 积极引进外资进入电子商务领域, 对于电子商务企业的业务办理, 进行统一受理、联合审批和限时办理。

2.2 加强平台建设

2.2.1 加强支撑平台建设, 巩固综合服务平台。面向全省企业提供电子商务发展综合服务, 帮助企业建立自身电子商务系统、人力资源电子管理系统、财会管理系统、ERP系统、电子口岸报关系统, 同时推进系统内部互融, 支持企业发展综合性电子商务平台, 具有信息、交易、信用、支付、物流等全方位服务功能[2]。培育一批在国内外有较大影响力电子商务综合服务平台, 形成品牌效应, 帮助大型实体经营企业和专业化的批发市场开展网络电商交易, 线下物流配送。

2.2.2 拓展应用服务范围, 推动网络零售发展

支持郑州航空港经济试验区内品牌影响率高、产品标准化程度高、产品科技含量高、系列配套设施齐全、售后服务全面的骨干企业在国内外直接开展电子商务销售。集中聚集一批具有高质量、高水准, 市场开拓力水平高的制造商, 在航空港区建立大类产品或单品展销中心, 扶持这些企业建立自己的电子商务网站;支持有实力的第三方电子商务平台在国际市场开设“河南企业产品专区”、网络旗舰店、专卖店等网络零售终端形式;同时发展传统贸易公司的多产品网络零售业务, 通过第三方电子商务零售平台发布产品信息。促进传统商品交易方式向电子商务营销方式转变, 鼓励大型传统百货、连锁超市、批发市场等重点企业, 依托现有自身的营销实体网点、货源供销渠道、物流配送体系等商业资源, 组织开展网络零售业务。推动成立一批具有专业化电子商务网络营销能力的企业, 以帮助传统企业开展电子商务业务, 培育出网络销售领域内具有市场开拓能力的代理商。

2.3 完善配套体系

2.3.1 完善配套服务体系, 推进现代物流建设。对于一些中小企业来说, 自身企业实力较弱, 抵御市场风险的能力较差, 因此, 需要完善电子商务企业发展配套体系, 帮助企业实现发展。传统的耗时耗力的物流配送体系已经走向边缘化[3], 只有通过建立现代综合性的物流体系, 才能真正提升物流效率, 满足消费者需求和企业自身发展需要。推动知名物流企业在港区建立物流总部, 建设全方位的物流配送体系。实现对现有物流信息资源全面整合, 从信息化、专业化、便捷化和快速化等角度入手提高物流配送能力, 着力提高第三方、第四方物流配送能力, 实现电子商务企业与物流公司的全面合作。

2.3.2 加强电子商务信用, 开展电子商务支付。鼓励银行与电子商务企业合作, 拓展电子银行业务服务范围, 强化在线支付功能, 开展用户信用支付、与信用卡结合分期支付、手机银行支付等新型电子支付业务, 推出适合电子商务特点的支付产品和服务, 为广大消费者提供便利[4]。加强第三方支付平台建设, 同时探索电子商务企业自身金融消费体系的建立。

2.4 促进跨境贸易

2.4.1 大力推进跨境电子商务贸易的发展。要以跨境电子商务贸易为着力点, 优化国际贸易过程中的各个环节, 在进出口报关、单证审批、查验通关、结汇退税等环节进行改进, 提高国际贸易效率, 形成国际网络购物物品集散分拨中心, 提升自身的商品仓储、分拨、配送能力;以国务院加快电子商务国际贸易的政策为导向, 加大电子商务产品出口的力度, 对电子商务出口经营主体按规定进行登记备案, 同时对出口经营的主体进行分类。加快电子口岸建设, 便于进行国际贸易企业及时结汇收汇。

2.4.2 积极鼓励电子商务企业“走出去”。推广自身产品的同时, 也宣传企业自身, 提高行业影响力, 针对不同语言进行区域划分, 建立企业自身的国际贸易部门并进行全球市场细分, 实行专人专责, 同时建立国外分销渠道和售后服务体系, 与企业内部国际贸易部门双向合作, 积极拓宽海外市场, 在企业自身的电子商务平台和具有一定影响力的第三方电子商务平台上进行产品推介, 提升河南产品在境外市场的品牌影响力和知名度, 积极占领海外市场[5]。

2.5 营造良好环境, 做好人才保障

2.5.1 营造电子商务发展良好的环境。行业中介组织对电子商务的发展至关重要, 需要积极推动行业中介组织的建设, 这有助于电子商务企业更好地发展, 同时要严格按照法律法规和行业内部章程开展业务, 为同行业提供行业发展信息, 避免同行业之间的恶性竞争, 强化电子商务企业自律, 诚信守法经营。要加大电子商务发展的宣传力度, 通过网络、电视、报刊、会议等多种形式宣传电子商务发展, 突出电子商务对经济发展的重要作用, 总结电子商务发展的新趋势, 深化公众对电子商务知识的认识, 形成电子商务发展模范企业进行经验总结, 形成电子商务发展的良好社会氛围。

2.5.2 加大电子商务人才的培养力度。一是通过校企合作, 有针对性地培养电子商务人才, 培养具有专业电子商务知识、外贸知识、产品营销知识、语言功底扎实的应用型电子商务人才。加强与高校沟通, 以企业发展电子商务过程中的实际需要和电子商务未来发展的方向为着力点, 制定出电子商务专业人才的培养方案, 完善企业实习基地建设。二是航空港区政府应制定电子商务领域具有专业知识与业务能力相结合的高端人才的引进方案, 筹建大学生电子商务社会实践基地, 支持大学生进行电子商务创业, 建设创业中心, 进行相关项目孵化, 培养出具有真才实学, 能够满足企业需求、为企业带来效益和应对国内外激烈市场竞争的电子商务人才。

3 结语

作为中国首个航空港经济发展先行区, 郑州航空港试验区的发展将给河南经济腾飞插上翅膀, 但同时试验区的健康快速发展也面临着许多问题。我们只有把握政策导向、积极加强平台建设、完善配套体系、拓宽运营模式, 丰富支付体系, 建立跨境电子商务服务平台, 降低交易风险, 提高物流整合服务能力, 注重跨境电子商务人才培养, 才能抢抓机遇, 实现河南电子商务发展的整体超越。

摘要：本文通过对河南省电子商务产业目前发展现状进行深入分析, 分别从总体规划、平台设计、配套体系、应用服务、跨境贸易和人才保障等方面提出加快郑州航空港区电子商务发展的策略, 以助推整个航空港区的综合发展, 这也是转变河南省经济发展方式的重要途径。

关键词：电子商务,航空港区,发展策略

参考文献

[1]王晨.港口现代物流和电子商务发展策略探讨[J].科技与企业, 2014 (8) :1.

[2]王景敏.电子商务模式下港口物流信息化发展策略研究[J].中国管理信息化, 2010 (6) :90-92.

[3]方智勇.我国电子商务物流发展存在的问题及对策分析[J].中国商贸, 2014 (26) :74-75.

[4]李红新.基于我国电子商务发展的趋势研究[J].价值工程, 2012 (31) :176-178.

综合化航空电子系统 篇8

1系统总体架构分析

在通信系统设计中融入DSP技术, 整个架构主要体现在软件、硬件与调试三个层面。其中在软件部分, 可将其称为系统“大脑”, 对系统所有程序起到一定的控制作用, 一般在软件指令发出后会使硬件动作快速完成, 且软件应用下也是使硬件对外界所处环境能够适应的重要保障。而在硬件部分, 系统实现物理基础以硬件为主, 若硬件性能难以满足系统运行要求, 将导致整个通信系统的性能受到制约。另外, 在整个系统架构中, 系统调试部分也极为重要, 是硬件与软件可靠运行的重要保障。对于DSP技术的应用, 其强调在系统架构设计上应以简单、灵活为主要特征, 保证所有软件、硬件运行下, 使数字信号的处理更为有效。

2基于DSP系统硬件设计

硬件部分设计中, 首先应从DSP控制模块方面着手。该模块在构成上主要以功能单元、DSP芯片为主。其中的DSP芯片, 本文主要选取TMS320LF2407A, 其无论在功能或功耗上都具有明显的优势, 加上其他功能单元的配合, 可满足处理系统、存储系统以及机载总线数据通信系统控制要求。其次, 在通信模块设计中应考虑下位机、上位机问题。为满足双CPU通信要求, 可将双口RAM技术引入, 这样可使数据交换过程在存储器共享的条件下实现, 其中的共享存储器能够被两个CPU所使用。再次, 总线通信模块部分。以ARINC429总线为例, 该模块在构成上以发送器、接收器为主, 运行过程中可直接对发送数据、接收数据分别进行并串转换、串并转换, 而且对查询方式、中断方式的实现都能起到一定的支撑作用。最后, 对于数据通信模块部分。设计中主要考虑主控制器选择问题, 可将FT3150智能收发器引入到LON WORKS模块中, 其在功能上集中表现为同步采集模块数据, 且对采集数据进行发送与接收。为使DSP技术应用优势得到最大程度的发挥, 也需注意进行串行接口的设计, 其可保证通信模块在完成数据采集后, 向上位机中进行发送。

3基于DSP系统软件设计

硬件设计合理基础上, 要求做好系统软件设计工作, 需尽可能使其可维护性、可靠性以及实时性等特点凸显出来。具体设计中, 首先要求DSP技术应用下的系统满足实时性要求。这种实时性集中表现为软件处理工作开展中, 微处理器可迅速完成。如在反馈信号传输到系统后, 系统能够快速响应, 完成一系列采样、逻辑分析计算以及控制信号输出过程。若实时性难以保证, 在延迟现象下将会使系统整体运行效率受到影响。其次, DSP技术应用下的系统设计中应满足可靠性要求。如系统运行中有异常故障问题出现后, 系统能够自动采取应对措施, 将故障带来的影响控制到最低, 尤其其中的软件或硬件在外界因素影响下, 很容易出现异常情况, 所以需采取自动控制策略。最后, 系统设计中应在可维护性上加强。电子通信系统中所应用的设备以精密设备为主, 这些设备的功能作用与结构都要求软件系统与其相适应, 运行过程中可能面临系统调试与修改问题, 因此, DSP技术下的通信系统在可维护性上需不断增强。除此之外, 在软件设计过程中, 也要做好下位机、上位机等软件设计工作, 其中下位机软件应将通信子程序、主程序融入其中, 而上位机负责系统纠错与数据管理。

4通信系统调试

在通信系统软件、硬件合理设计的基础上, 还需开展系统调试工作。由于DSP系统结构本身具有复杂性特点, 所以在调试方法上也需合理选择。以JTAG为例, 其对于DSP系统调试可起到明显的效果。在调试工作开展中, 强调检测电路板裸板, 分析系统电源输出情况, 并在检查DSP运行状态后, 通过RAM读写测试, 使系统调试工作完成。需注意的是调试过程中, 对于下位机、上位机部分也需采取联机测试方式。同时, 对于软件调试, 应将调试的重点置于程序结构、语法等层面, 尽可能保证调试效率较高, 这样才能使调试中将故障问题挖掘出来。针对调试中存在的问题, 需及时进行修改, 以此保证系统的可靠运行。

5结论

DSP技术应用是提升航空电子通信系统性能的关键所在。实际进行系统设计中, 应正确认识DSP技术的基本内涵与优势, 明确系统总体架构, 在此基础上完成系统软件与硬件设计工作。同时注意在系统调试中, 进行故障分析与排除, 使航空电子通信系统运行更为稳定、可靠。

参考文献

[1]张引强, 孟禹彤.基于DSP的航空电子通信系统[J].科技创新与应用, 2015, 09:62.

[2]冯嘉鹏.基于DSP直流无刷电机控制系统的设计与研究[D].华南理工大学, 2012.

综合化航空电子系统 篇9

关键词：智能,控制系统,航空电子

智能控制系统在新式航空电子设计中占据着十分关键的位置, 逐渐成为影响飞机功能的重要因素。航空电子领域的智能控制系统是航空电子系统里一门具有很大难度、十分关键的系统。航空电子领域的智能控制系统涵盖航电综合技术与体系整体实验技术, 而航电综合技术涵盖体系构造技术、 信息合线技术、信息运算技术、全面电子浮现和操控技术等。 体系整合实验技术涵盖由纯运算仿真至软件仿真的结构模型实验, 包含非静态仿真、数字仿真、扰动仿真、影响因素仿真、 椅座操控仿真和战斗仿真等。

1航空电子领域的智能控制系统简介

航空电子领域的智能控制系统在数十年的发展中, 体系构成一直在变化, 历经了由分布型、复合型、连接型至强度整体型。由于电脑技术、资讯通讯技术与互联网技术的发展, 航空电子设施的功能愈来愈健全, 已变为目前军事航空电子提升战斗力的关键措施。这几年在高科技背景下的局部战乱意味着, 航空电子领域的智能控制系统在发挥航电整体战斗力中有着关键性作用。也就是说, 假如不发展科学的航空电子领域的智能控制系统, 便无法研制出前沿的飞机。当今高科技航空电子领域的智能控制系统是一项集操控、传感功能、 展示、数据与互联网技术于一体的高级数据整合的互联网系统。它的性能不但涵盖了已往的航电设施系统与火力控制系统, 而且经由互联网把其中的各个传感设施与电子设施有效整合在一起, 完成数据同享, 数据整合同时要有资讯整合, 而且要给机控人员提供优良的人机交互系统。从战斗力的角度来说, 国内航空电子领域的智能控制系统和发达国家有着较大差距, 和当今网络化斗争的要求同样有着较大差距。从研制团队角度来说, 国内已有了三代战斗机航空电子领域的智能控制系统的制造水平, 国内开发的三代机型已配置了国内自行研制的航电系统。可是国际上的高科技大国已实现了四代战斗机的航空电子领域的智能控制系统, 同时在新时代初期投入使用。技术方面的差距主要表现在技术创新方面的缺陷和技术储备不足。

2航空电子智能控制系统发展的动力和意义

2.1网络化参与战斗对航空电子技术的要求

以后战场的战争条件不会一直不变, 危险遍布, 各样的航空电子设备供给的通讯资料量巨大、变更的时间长, 机控人员面对迅速改变的每一种通讯资料, 不能够在短时期里应对, 负载很大, 心理冲击度极大。参与战斗的飞机将会在将来高科技环境下的局部地区的战斗里及时得到整个战场势态与远距离目的甄别数据, 在敌人之前找到目标, 在敌人之前打击目标。新型航电系统可以给获得的目标数据实行迅速资讯运算与资讯整合, 且快速、精确地用直观、简洁的方式, 在合适的条件下送至机舱人机交互系统中, 智能完成目标甄别且为机控人员提供相应对策, 使得机控人员可以快速高效操控航空器的机动与使用设备, 发挥打击、防护功能, 达到机身隐形与资料获取两层目标。要想减少机体的雷达辐射作用, 其在空中参与战斗的过程里, 要求电子辅助设施和激光搜寻追踪设施等零源头传感设施给予数据。飞行器在实行空地参与战斗活动时, 应要求采取前部红外、红外镭射、网络地图等设施作为主体机设内部传感设施。想要具备上述能力, 应大力度推动传感设施开发进程。同时提升全面航电系统的数据处理功能, 发展复合传感设施资讯整合技术、大内存储备设施、快速内核处理设备、光速资料传达合线技术等。

2.2减少战斗机投入资金, 提升安全性、养护性

由于软件性能日益丰富, 软件所能够实现的功能占据的比例同时在增多, 软件投入资金同样在持续升高。因此, 致使军事飞行设施生产期限及资金在很大程度上升高。怎样减少航空电子行业的智能控制系统成本, 已成为当今战斗机研发制造步骤里应积极处理的一项关键问题。减少资金投入不应以减弱功能性为办法, 而是应按照高科技的设计思维与改革性技术来解决。要想使军用飞机航空电子领域智能控制系统在资金上能够负压, 而且还可以适应快速改变的技术与要求, 新一代全面航电系统应在积极提升系统功能与技术层次的基础上, 真正落实组块化、无差异化、系统化的要求, 利用组块化、公开的系统构造和商品用成品技术是明显减少研发制造资金与设施成本高效的措施, 且在降低航电的设计、 生产、维修资金方面做出最大努力。长久已往, 航空电子设施是提升飞行器可信度、养护性的一个门槛。在军用飞行器的所有故障里, 机内装配的电子设施的问题发生率长期占有非常高的比率, 同时全面作用到军用飞行器的战争准备健全、 任务实现、养护工作人员与保证数据。因此, 提升新一代全面航电体系的可信度、养护性, 很大程度降低其问题发生率, 且对于提升军用飞行器的可信度、养护性有着关键作用。在新一代航空电子领域的智能控制系统的研发制造环节中, 采取可信性技术与养护性技术, 是提升它的本来就具体的可信度与养护性的关键保障。

3航空电子智能控制系统应用的注意点

3.1公开式系统构造

如今应用方面的军事专用技术与民间的技术开发系统由已往的“密封式构造”, 朝着资金上能够接受的、灵活的“公开式构造”改变, 是如今航空电子领域的智能控制系统的一门挑战。公开式系统构造是具备公开系统接口标准所标定的一种构造模块, 具备能够转移性、范围可调性, 以及能够实现交互控制的能力。此构造最具备挑战性的是在设计开发、 招投标、维护和革新时减少投入资金。其要增强能够再次利用的可能性, 可以应用民用技术, 可以迅速构建体系模型, 将会更好地实现系统的功能拓展、改变和元部件的创新更变。 完成公开式系统构造的重点是订立与落实各样的标准接入口, 让不同的航电研发制造企业全遵行一样的标准与规则。 因此, 新一代航电系统要求订立公开的、高科技的接口标准与规则。公开式系统构造不但涉及硬件, 同样涉及软件。软件公开系统、软件可二次应用、软件可改范围和硬件的公开性一样关键, 同时是减少系统在设计、制造、维修环节的资金、 减少研发制造周期的关键方法。

3.2软硬件组块设计

组块化、共用化、全面化的系统构造关键条件是组块化。 组块化是航空电子领域的智能控制系统开展的又一个关键特点。组块化是实现系统构造简单化与全面化的根本, 还是是完成系统重新塑造的根本。标准组块是组块化的根本, 把航空电子领域的智能控制系统从三级养护变为两级养护, 在很大程度上降低后勤服务投入。集成电板与电子技术的迅速发展已可以使得各样全面的能力集中到一个标准电子组块之中。新型航空电子领域的智能控制系统需完成高集中的组块化, 就可以采取组块化的系统构造。体系应整体采取公共的、 指标的外部可变更组块, 且尽大程度上降低专门外部可变更组块的个数。系统能力是在操作系统的调整下实现的, 全面规划时应依照系统构造的特征挑选系统软件, 在系统步入到迅速即时计算的时期后, 还应分析布局即时操作系统软件, 以达成系统操控、调节的目标。并且还应分析实现和利用的标准接入口, 提升软件的能量性与能利用性。

3.3商用技术

商用技术指的是把主流商品货架成品全面用在或是经由合适改变后用在军事设施上的技术。此项技术从20世纪80年代早期开发到如今, 在军用行业应用开展速度极快, 国际上在商用技术分析和研发方面的资金投入极多。商用技术的应用不但表现在硬件中, 也表现在软件中。商用技术有以下优点:采取公用的、公开的技术指标, 协调性好;高科技、 附合技术展开流向;具备优良的技术支撑, 方便扩展与升级, 成品的革新程度大;能够很方便在商用货架中进行购买, 售货路径有保证;购买花费不高;研发制造、制造时间短;航空电子的智能控制系统的维护与后勤保证比较简捷, 维护保证投入少;不需要投入专门项目的科研费用等。

4结语

有关技术人员应强化对航空电子领域智能控制系统、下部系统、设施与关键技术、实验措施的整体开发, 在实际中把握它的真正规律, 强化顶部策划, 整体考虑。依照军用飞机的不同任务职责, 对系统实行研究、策划、核实、评测和重复计算, 然后使航空电子领域的智能控制系统的能力、属性、可信度、养护性和整个制造及维修周期要适应需要。

参考文献

[1]王国庆, 谷青范, 王淼, 等.新一代综合化航空电子领域的智能控制系统构架技术研究[J].航空学报, 2014 (6) :1473-1486.

[2]邱东滨.航空电子技术及发展趋势分析[J].电子技术与软件工程, 2014 (17) :150.

[3]严俊.特种任务飞机综合航空电子与任务系统体系结构研究[J].航空电子技术, 2012 (4) :10-15.

[4]曹全新.综合化航空电子技术初探[A]//中国航空科学技术大会论文集[C].2013:10.