飞机仪表和电子系统
《飞行器综合电子系统》课程教学大纲

This course mainly introduces theaircrafts’avionicssystem, includingandevelopmentoverview and keytechnologiesoftheavionicssystem,the designrequirement andprinciple ofdisplay system, the parameter computing methods of theaircraftinstruments,thedesign and architectureof the system,thecomposition, principle and realizationofflight management system,thestructureandworkingprinciple ofautomatic flight control system, thekeyalgorithmsand threshold analysis methodsofenvironmentalsurveillancesystem,the navigation andcommunication system, andthe powersystem.
民用飞机电子仪表仿真系统的设计与实现

计思 想 , 阐述 了 电子 显 示仪 表仿 真 的 功 能单 元 及 工
作 原 理 , 论 系统 实现 中的仪 表 逻辑 连接 、 讨 ‘ 坐标 变 换 模 型及 数 据 通 讯 等 若 干 关键 技 术 。仿 真 结 果 表
明 , 系统具 有很 强的 工程 实用性 和 通 用性 。 该
Ab t a t An e e t o i i s r me t sm u a i n sr c : lc r n c n t u n i l t o s s e o i i a r r f i e e o e . e f n t n y t m f c v l ic a t s d v l p d Th u c i o
摘要 : 计 了一 套 民用 飞机 座 舱 电 子显 示仪 表 设
的仿 真 系统 。基 于模 块化 结构 和 事件 触发 驱动 的设
飞机 已经 实现 了“ 璃 座 舱 ”综 合 化 的 电子 显 示 方 玻 ,
式大 大减 少 了仪 表 数 量 。信 息 显 示 方 式 、 内容 可 以
根据 需要 自由选 择 , 多信 息采 用 图形化显 示 , 许 缩短
v n t ig rn m e h n s .S me e t c n q e e t rg e i g c a im o k y e h i u s c s l g s i c n e to f i s r me t c o d — u h a o itc o n c i n o n t u n , o r i n t r n f r t n mo e n a a c mm u ia i n a e t a so ma i d l d d t o o a nct o a e ic s e .Th sm u a i n e u t s o r d s u s d e i l t r s ls h w t a o h t
民用飞机电子仪表仿真系统的设计与实现

MA i Ru ,MA C n—b o,S u a ONG n ,Z Do g HANG Ja —s e g i hn
( col f eoa t s otw s r oy c ncl nvri , i nS ax 7 0 7 , hn ) S ho rnui ,N r et nP lt h i i s y X ’ h ni 10 2 C ia oA c h e e aU e t a
维普资讯
第 3 第l 2卷 2 期
文章编号 :06—9 4 (0 6 l 1o 3 8 2 0 )2—0 6 0 2一O 3
计 算 机 仿 真
26 2 0 年1月 0
民用 飞 机 电子 仪表 仿 系统 的设 计 与 实现 真
马锐, 马存 宝 , 宋东 , 张加 圣
a o it o n cino sr me t o r iaeta so mainmo e n aac mmu iainaeds us d slgsi c n e t f n t c o i u n ,c odn t rn fr t d l dd t o o a nc t r ic se .Th o e
( 西北工业大学航空学院 , 陕西 西安 707 ) 102 摘要 : 在基于 P c机的网络环境 中, 通过 V P 开发工具作为平台 , AS 利用 c语言和网络通信技术 , 设计了一套 民用飞机座舱主 要 电子显示仪表 的仿真系统 。 基于模块ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ结构和事件触发驱动 的设计思想 , 阐述 了电子显 示仪表仿真 的功能 单元及工作原 理, 讨论 了系统实现 中的仪表逻辑连接 、 坐标变换模 型及数据通讯等若干关键技术 。 真结 果表明 , 系统逼 真地演示出 民 仿 该 机 电子仪表工作过程 , 并且满 足系统仿真 的实时性要求 , 具有很强的工程实用性和通用性 。 关键词 : 仪表仿 真 ; 模块化结构 ; 事件触发 ; 坐标变换
飞机电子电气系统

飞机电子电气系统-2019复习提纲一.电气系统二.通信三.仪表四.练习题电气系统(electrical system)1.飞机电气系统概述飞机供电系统:飞机上电能的产生、调节、控制、变换和传输分配系统总称为飞供电状态:正常供电,非正常供电(一种意外的短时失控状态,它的发生是不可控制的,发生时刻也是无法精确预测的,但它恢复到正常工作状态是一个可控制的状态),应急供电电源容量选取:飞机电源系统的容量是指主电源的容量。
其=主发电系统的台数*单台发电系统额定容量。
单位:直流-KW,交流-KV.A 额定容量:在电源质量指标符合技术要求的长期连续工作时的最大容量用电设备:飞行关键设备,任务关键设备,一般用电设备(按照设备对保证飞行安全的重要性)飞行关键设备:最重要仪表、飞控系统、仪表着陆系统和通信电台等主电源供电任务关键设备:座舱增压和空调设备等一般用电设备:座舱照明和厨房炊具等六余度供电:飞行关键负载可由主发电机、应急发电机、主蓄电池、飞控蓄电池和主发电机及应急发电机的永磁机供电应急发电机可由发动机引气或液压马达二余度驱动在三相系统中,三相负载配置的不对称,会导致三相电压的不平衡和三相电机损耗加大。
脉冲工作负载,发射期间消耗功率很大,不发射时消耗功率则较小,从而使供电电源长期处于瞬变状态,使供电质量较低。
电子设备工作时,其内部电源首先将输入的400Hz交流电通过二极管整流电路整流成直流电,然后经电容滤波后送至稳定电压。
低压直流电源:28V电源系统;主电源-航空发电机直接驱动直流发电机(最大功率:18KW),应急电源-铅酸蓄电池,二次电源-旋转变流机或静变流器,为需要交流电能的设备供电。
为了提高电源系统的可靠性和可维修性,现代的小型飞机和直升机多采用直流起动机加交-直流发电机(由发电机输出交流电,然后通过二极管整流为直流电)的组合方式恒频交流电源:低压直流供电存在问题(电刷的存在)-①电源容量增加,需要提高电源电压以减轻系统质量(换向条件限制,增加电压,质量增大);②工作环境限制(H增加,电刷和整流子磨损越严重;用电量增加,点机发热增加,需要效率更高的冷却方式;电压和功率变换的要求)大中型民航飞机上普遍采用交流供电系统两种:恒频交流电源系统(CF)[恒速恒频(CSCF)和变速恒频(VSCF)]和变频交流系统(VF)飞机交流电源调节点额定电压为115/120V,恒频交流的额定功率为400Hz 恒速恒频交流系统:飞机发动机恒速传动装置(CSD)交流发电机※优点:(1)恒频交流电对飞机上的各类负载都适用,电源频率恒定,用电设备和配电系统的质量比变频轻,配电也比较简单。
飞机电子系统常见故障及维修

飞机电子系统常见故障及维修摘要:飞行过程中的电子系统工作状态直接影响飞行的飞行性能。
因此,有必要加强飞机电子系统的维护工作。
国家社会经济发展水平的逐渐加快,人们生活的社会生活水平等也有得到了一个很大范围的迅速提高,这都使得目前人们会越来越多重视和使用飞机的安全性。
本文可以简单描述飞机电路的维修方法,简要分析电路故障的维修措施,最后提出电路故障的预防措施。
关键词:电子系统,线路故障,维修分析。
引言在飞机电子设备中,电路是一个重要的单元,对电子设备的运行状况影响比较大,进而影响飞机的平稳安全飞行状态。
飞机科技水平的持续不断发展提高,我国现代化的军事航空工业建设有获得了较长足的发展。
其中,电子信息技术已经应用到很多领域,为人们提供了极大的便利。
然而飞机电子电路系统的故障率都非常地高。
基于上面这些复杂情况,电子线路故障原因的正确预测、诊断排除和及时处理工作就会显得特别非常重要。
一、电子线路常见故障1.1电缆连接器故障排除。
某型飞机在飞行时,由于机舱广播产品部件松动,馈线电阻增大,广播量减小。
检查发现接地引脚明显断裂和缺失。
这表明某个部件出现了严重的问题,必须及时修理和处理。
正常的信号传输必须进行相应的维护工作。
然而,TCAS设备经常会瞬间损坏。
经专家组进一步详细调查,确定故障原因仅是由于货舱积水,导致天线腐蚀,信号短路。
[2]在已基本调查确定查清了飞机故障原因范围和确定发动机故障位置范围等问题后,可逐步做到每天定期清理及时地排除积水,同时加强对外挂的维护和保养。
通过采取综合措施,您可以提高航电设备的可靠性水平。
对于航空通信系统,主要由信号传输设备和功率控制单元两部分组成。
其中,信号传输设备是整个系统中最重要的部分。
在实际进行实际工作试验时,相关技术人员都可以根据这些设备各自的特性,按规定进行工作并安排坞站位置。
在馈线插头和接线的焊接中,严禁使用焊膏等强腐蚀性助焊剂,以有效处理缺陷。
1.2电子线路故障排除某些飞机类型的飞行中雷达接口通常雷达灵敏度较差,检测目标与现实世界不匹配。
航空机载电子设备

1.高频通信系统的用途:实现远距离的空对空,地对空的声音通信。
2.高频通信系统的通信距离可达数千公里,与飞行高度无关。
3.当飞机位于跑道中心线右侧,LOC接收机接收的调制音频中:150Hz >90Hz。
4.现代民航飞机的自动驾驶仪通常有:横滚通道和俯仰通道。
5.TCRBS/DABS全呼叫信号中P1、P3、P2脉冲的宽度相等但P4较宽。
6.陀螺罗盘是利用三自由度陀螺的稳定性和进动性工作的。
7.三自由度陀螺主要有稳定性和进动性两个基本特性。
8.客舱广播系统中的四种音频信号的优先顺序为:机长,服务员,预录通知,登机音乐。
9.地球表面上任意两点的大圆圈线最短。
10.飞机导航设备中大气数据计算机系统、惯性导航系统属于自主(备)式设备。
11.飞机相对方位角是指飞机纵轴测量到飞机一导航台连线或飞机纵轴方向和飞机到VOR台连线之间顺时针方向测量的夹角。
12.机载无线电高度表用途是利用无线电高度表测量飞机相对地面的真实高度或叫垂直高度的一种设备。
13.对于只有A模式应答机的飞机,TCAS只可能发出TA信息。
14.飞行管理计算机的存储器内存储有导航和性能两个数据库。
15.自动定向机主要是依靠环形天线及垂直天线组合的方向性实现定向的。
16.马赫数的大小决定于动压和静压。
17.在R M I上,V O R方位角的指示是根据飞机磁航向加相对方位。
18.在飞机进近过程中,决断高度是指飞行员对继续进近或复飞作出决断的最低高度。
19.飞行指引仪的功用是引导飞行员操作飞机,监控自动驾驶仪工作。
20.GPWS控制板上的起落架/襟翼位置超控开关在“禁止”位相当于起落架放下,襟翼在着陆位置。
21.对惯性基准系统进行快速对准的接通条件是系统在正常工作,方式选择开关在NAV位置且地速小于20海里/小时。
22.“荷兰滚”运动是飞机绕立轴及纵轴的周期性运动。
23.如果副驾驶将R/T一I/C开关扳向扳向I/C位时,不论MIC开关的位置如何,其话筒信号直接连接到飞行内话系统。
民航客机系统原理(电子部分)

民航客机系统原理(电子部分)显示:电子姿态指引仪(ADI or EADI)一种电子飞行仪表系统显示,显示飞机的姿态,飞行方式显示,飞行指引指令和其它导航信息。
电子飞行仪表系统(EFIS),飞机的一种阴极射线管或液晶显示系统。
用来显示导航和自动飞行信息。
电子水平状态指示器(EHSI or HSI),一种电子飞行仪表系统显示。
用来显示导航信息。
RDDMI-Radio Dual Distance Magnetic Indicator,无线电距离磁指示器,现代飞机上所使用的方位指示器是一个综合性仪表,叫做无线电距离磁指示器(RDMI),(也有的叫无线电方位距离磁指示器——RDDMI)。
RMI:无线电磁指示器(radio magnetic indicator,缩写为RMI)是航空航天领域导航系统中指示全方位、首向和相对方位的复合指示器。
也叫无线测向仪(radio direction finder,缩写为RDF)。
一、无线电通讯系统1、无线电通讯系统,就是把低频的语音或者数据信号对高频载波进行调谐(调幅或者调频),然后发送。
调幅:对高频载波的振幅进行调制,使其按照低频信号的规律变化。
调频:对高频载波的频率进行调制,使其按照低频信号的规律变化。
2、无线电信号收发原理接收机:对接收到的含有低频信号的无线电波进行滤波,将高频载波滤除,从而得到发送出来的低频信号(音频或者数据)。
接收电路:含有低频信号的无线电波,在经过预选器的门电路后,对信号进行筛选,只让一定频率范围内的信号进入接收机,然后对信号进行放大,注入能量,再送到变频器,与频率合成器内产生的频率进行第一次降低频率(变频器相当于做减法),然后经过第一级中放,第二次变频,把频率再次降低,第二级中放,检波器的作用是将低频信号还原,得到原来的低频信号,经过音频电路后,就能在耳机或者喇叭中得到语音信号。
发射电路刚好相反,在低频信号中两次调频,把载波加入,从而得到合适的发射频率。
民航机载电子设备与系统(第1章)

以检查高温区的部件(如涡轮叶片等)所承受的热负荷和推算发动 机产生的推力或功率,从而了解发动机的工作状态。它是一种 热电偶式温度表。总热电势与平均温度成比例,故毫伏表经校 准后可直接指示平均温度。
油量
燃油油量表 测量飞机油箱中的总油量、
主油箱中的贮油量,还能发出剩余油量极 限告警信号。燃油油量是估计飞机可续航 时间、可续航距离和检查供油管路、保证 飞行安全的重要参数。
振动
航空燃气涡轮发动机是一个高速旋转机械,转子虽然经过 较严格的平衡,但工作是还有或大或小的振动现象,发动 机振动主要是发动机工作时收到各种激振力所致。比如转 子不平衡时的机械激振力。发动机振动时,会使轴承加速 磨损,零部件疲劳损伤,发动机寿命缩短,飞机结构强度 减弱,增大噪音等。因此,现代飞机上都装有测振仪表, 随时监视发动机的振动量,及时判断故障,预报早期损伤, 确定发动机的返修周期和使用寿命。
图1-1-4交流二线式压力表
线圈1
整流管
活
动
衔
线圈2
铁
铁芯
电源变压器
当流体压力较小时,间隙2<间隙1, L2>L1,UA<UC,指针指在较小 的位置
电流
L1
大
流体压 力入口
L2
电
流
小
间隙变小
当两间隙相等时,两线圈电感相等, A、C点电位相等,指针在中间
压力 增加 活动 衔铁 右移
间隙变大
当流体压力较大时,间隙2>间隙 1,L2<L1,UA>UC,指针指在较大 的位置
图1-2-2附面层
速度差
V=V
气流速 度变化 较大的 薄气层 称为附 面层。
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1、航空仪表按功能分为哪三类?
飞机仪表、发动机仪表、其他系统仪表
2、航空仪表的T型布局:空速表姿态仪表高度表
航向仪表
3、飞行高度的定义
直升机的飞行高度指直升机的重心距某一个基准点的垂直距离绝对高度:直升机重心从空中到平均海平面的垂直距离。
相对高度:直升机重心从空中到某一既定机场场面的垂直距离。
真实高度:直升机重心从空中到正下方最高点水平面垂直距离。
标准气压高度:直升机从空中到标准气压海平面的垂直距离。
4、全静压系统高度表少指
静压管路升降速度表几乎无影响
在增压舱泄露空速表少指
高度表固定读数
静压管堵塞升降速度表指零
空速表不确定
5、气压式高度表的工作原理
传动机构
静压
真空膜盒
基本组成:真空膜盒、传动机构、指示机构
工作原理:当气压改变时,真空膜盒感受压力变化,压缩或膨胀,通过传动机构,将此变化转化成高度的变化,传到指针指示。
6、升降速度表(开口膜盒、测量组件毛细管、指针)
工作原理:在地面或者平飞时,静压管路、膜盒内部气压等于表壳内气压,盒内外没有压差,仪表指针指零。
直升机周围的气压随高度的改变而改变,盒内部可以随时探测到直升机周围空气的气压变化,但由于毛细管阻碍了气流,使表壳内气压的变化会以一定的速率延迟,这样就在膜盒内部与表壳之间产生了压差。
膜盒的膨胀与收缩驱动指针只是出直升机的升降速度。
7、空速表
空速表(ASI)指示直升机在飞行中相对于气流的速度,它是一种压差表,通过比较全压和静压,利用动压指示出直升机的飞行速度。
指示空速:想对于标准大气压而说,敏感动压
真空速:是利用飞行高度的气压而得。
动压与密度有关。
在标准海平面飞行时,指示空速=真空速
8、陀螺仪
陀螺仪分二自由度陀螺和三自由度陀螺(具有稳定性和进动性)三自由度陀螺摆作用:是自转地平仪修正系统轴平行于地平线
控制装置修正电机测量飞机的姿态角
控制装置——断开装置(修正系统)
地平仪和航向仪表利用三自由度陀螺;转弯侧滑仪和速度陀螺仪利用二自由度陀螺
转弯侧滑仪的控制装置在飞机进行机动飞行时(纵向加速、转弯)断开
转弯仪:精确测量转弯方向,但不能测量转弯速度。
9、直读磁罗盘的缺点:容易受飞机磁场影响,存在机械误差、动态误差、偏移。
远读式罗盘:受直升机磁场干扰小。
磁罗盘系统尽管不可避免转弯误差和加速误差,不过在长时间的稳定飞行中确实能提供很精确的航向信息;而一个方位陀螺并不受直升机的姿态移动影响,不过在长时间飞行中会有漂移的问题。
将两者结合起来,称为陀螺磁罗盘,它比较陀螺与磁探测器的输出,他们的误差信号用来带动陀螺的进动马达,使陀螺能够修正它的漂移误差。
10、无线电导航系统
直升机相对地面电台的相对方位角(BR)直升机到地面电台的相对方位角。
磁航向(MH)是以磁北为基准顺时针旋转到机头方向形成的角度。
VOR方位角(VORB)是以直升机所在位置的磁北为基准,顺时针转到直升机与VOR台连线之间的夹角。
磁差:磁力线与地球经线之间的夹角。
磁倾角:一个悬挂的磁铁主要受到两个方向上的的力的作用,一个水平方向上的,我们成为H分量,一个是竖直方向上的力的作用,我们称为Z分量,它们的合力称为T,合力T使得磁铁磁极指向和水平面形成一个角度,这个H和T之间的角度称为磁倾角。
罗差:直升机本身的磁场对罗盘的影响使得罗盘的指针的指向略微地偏离次北极;实际的磁北极与罗盘所指示的北极之间的差别称为罗差。
定位方式:ρ-ɵ,ɵ-ɵ, ρ-ρ-ρ
所用设备:VOR机提供方位角ɵ,DME(测距机)提供ρ。
11、通信系统:①机内通话系统;②无线电通信系统;③事故调查设备。
机内通话系统:内话系统;旅客广播系统。
无线电通信系统:VHF通信系统;HF通信系统;选择呼叫系统。
VHF用于地面电台或直升机间短距离通信(117.975-137MHz)HF用于长距离通信,天波传输,通信质量差。
选择呼叫系统用于供地面塔台通过高频或甚高频通信系统对指定直升机或一组直升机进行呼叫联系。
事故调查设备:驾驶舱话音记录器(CCVR)【模拟磁带记录器30min,数字式记录器120min】;紧急定位发射机(ELT):固定式,便携式。
有电池供电,必须能提供48小时。
VHF频段121.5mhz,UHF频段243mhz.
驾驶舱话音记录器工作于,从第一台发动机开始启动到最后一台发动机熄火5min。
3个输入来自音频管理组件,1个输入来自区域话筒。
12、无线电高度表
作用:测量直升机到地面的垂直距离(0-2500ft)
原理:发射机产生一个雷达信号,通过天线发向地面。
该信号的一部分经地面反射回来,反射信号由第二部天线接收。
接收机计算发射信号与接收信号之间的时间延迟,并将其转换成高度信号输出到显示器上。
13、空中交通管制(ATC)三种询问模式:A模式发射机发送一个4位数字的直升机识别码。
飞行员通过话音通信系统,在ATC 控制板上选择之后,接收地面管制中心分配给本机的数字和识别码;C模式,应答机将来自大气数据计算机的气压高度数据发射给地面台;S模式,可以对日益繁重的空中交通进行管制,此外交通警告与防撞系统的工作也需要S模式应答机,它可以对ATC 地面电台有选择性德询问给予应答,还可以单独对其他直升机询问给予应答。
14、一次雷达和二次雷达为什么要求同步?
确保一次雷达接收机接收的视频回波信号与二次雷达系统获得的直升机识别代码及高度信息是同一架直升机的。
15、仪表着陆系统:航向台;下滑台;指点信标系统。
90Hz信号幅度大,跑道中心在直升机的右边,150Hz信号幅度
大,跑道中心在直升机的左边。
直升机接收到的信号90Hz信号幅度强,在下滑道的上方,000150Hz强,在下滑道的下方。
16、指点信标灯三种颜色:直升机信标机上空时,在驾驶舱信标板上的蓝色灯亮,听到400Hz的Morse识别声音;中信标机位于离跑道约1000m处,发射信号1300Hz,在信标板上琥珀色灯亮,听到1300Hz的音调声;内信标机离跑道约300m处,信号3000Hz,信标板上白色等亮,并听到3000Hz的音调声。
17、气象雷达三种工作方式:①气象(WX)方式,连续地向飞行员提供航路及其两侧扇形区域的气象状况及其他障碍物的平面显示图;②湍流(TURB)方式,现代气象雷达典型工作方式,雷达监测出危险湍流区域,用明显的品红色图像显示;③地图(MAP)方式,观察直升机下方地表特征图形。
18、GPS与DGPS
GPS收到至少4颗卫星的信号时,能计算出直升机所在位置的纬度、经度和高度。
准确度15m。
DGPS在机场上建造一个已知精确位置数据的基准台,然后利用GPS计算该基准台的位置,讲已知位置数据与测量位置数据比较计算位置误差,产生位置误差信号,利用它修正GPS计算出的位置误差。
准确度大约3m。
18、飞行管理系统(FMS):①横向导航,飞机从起飞机场到达目的地机场的的最佳飞行路线;②垂直导航,计算出最佳飞行剖面,也称性能计算。
19、自动飞行控制系统(AFCS):自动驾驶仪(A/P);飞行指引系统(F/D);自动配平系统。