航电系统简介
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航电系统简介介绍
武器控制系统
航电系统集成在武器装备 中，支持精确打击和有效 火力控制。
其他领域
无人机应用
航电系统用于无人机飞行控制、导航和任务载荷 数据处理。
气象观测
航电系统在气象卫星上用于观测和监测气象数据 。
科学研究
航电系统支持地球观测、空间科学实验和其他科 研任务。
05
航电系统的发展趋势与挑战
技术创新与升级
创新技术应用
随着科技的不断发展，航电系统正不断引入新技术，如人工智能、大数据、云计算等，以提高系统的 性能和效率。
技术升级需求
随着航空工业的发展，航电系统需要不断升级以满足更高的性能要求和安全性需求。
系统安全性与可靠性
安全性能保障
航电系统的安全性与可靠性是至关重要的， 需要采取多种措施来确保系统的稳定性和安 全性。
人机交互体验优化
为了提高飞行员的工作效率和安全性，航电系统需要提供更加直观和易用的人机交互界 面。
智能化水平提升
通过引入人工智能技术，航电系统可以更加智能地处理各种任务，减轻飞行员的工作负 担。
THANKS
谢谢您的观看
功能
航电系统的主要功能是保障飞机的安 全、导航、通讯和任务执行，为机组 人员和乘客提供必要的飞行信息和服 务。
航电系统的重要性
1 2 3
安全保障
航电系统是飞机安全运行的关键组成部分，它能 够提供准确的导航、通讯和飞行控制等功能，保 障飞机的安全和稳定。
飞行效率
航电系统能够提高飞行效率，通过精确的导航和 通讯设备，使飞机能够更快、更准确地到达目的 地。
航电系统的技术特点
高集成度
航电系统采用先进的模块化设计，将 多种航空电子设备高度集成在一起， 实现功能的整合和优化。
飞机航电系统的构成和作用分析
飞机航电系统的构成和作用分析飞机航电系统是指用于飞机电气能源管理、通信导航、飞行控制和信息管理等各方面系统的总称。
由于航电系统是飞机中必不可少的一部分，因此了解其构成和作用是非常重要的。
一、航电系统的主要构成1. 电源系统：电源系统是整个航电系统的基础，它提供与飞机所有设备所需的能源。
电源系统包含电瓶、发电机和相应的电路元件。
电源系统的很多组成部分，如发电机、变频器、静变流器等，都是由飞机的发动机直接驱动的。
2. 飞行表现和导航系统：飞行表现和导航系统是航电系统的另一个重要组成部分，它涉及到飞机的飞行控制和导航，包括如下几个方面:航向计算器和飞行导航系统：这是飞机导航的基础。
航向计算器通过读取机头的当前方向来确定飞行方向，而飞行导航系统通过导航计算机的计算来指导飞行员驾驶飞机到达目标位置。
自动驾驶系统：自动驾驶系统能够自动控制飞机的方向、高度和速度等参数，从而减少飞行员的工作量，同时保证飞机飞行的安全性和稳定性。
3. 通信和信息系统：航电系统还包括了通信和信息系统，包括了飞机与地面通信、飞机与空中交通管制机构的通信、飞机与天气预报机构的通信以及飞机内部的通信。
现在的航空公司都使用无线电通信，这是航电系统的重要部分，能够保证飞机与地面保持通信，并确保一旦出现问题能够及时进行处理。
4. 地形警告系统：地形警告系统还是近年来飞机安全性的重要保障。
地形警告仪器安装在飞机上，它可以通过扫描固定的地面点来预测出飞机是否会遇到危险的地势。
二、航电系统所起的作用1. 提供飞行所需的电气能量：航电系统的首要任务就是提供飞机所需的电气能量和电流。
2. 控制飞行并保证安全：飞机的导航和控制都依赖于航电系统，包括了高度、速度、航向和导航的控制。
3. 提供适当的环境舒适度：航电系统还有助于保证适当的环境舒适度，包括了温度、湿度和氧气的控制。
4. 实现通信和信息管理：航电系统通过提供通信和数据传输，保证了飞机与地面交流的安全和有效性。
航电系统简介ppt课件
适度
航电系统的组成 与分类
航电系统的组成
01
飞行控制 计算机
02
导航系统
03
通信系统
04
雷达系统
05
电子战系 统
06
任务系统
07
电源管理 系统
08
座舱显示 系统
09
传感器系 统
10
飞行管理 系统
航电系统的分类
01
按照功能分类： 通信系统、导航 系统、飞控系统、
显示系统等
02
按照硬件分类： 处理器、存储
导航系统：负责 提供飞机的位置、 速度和航向等信 息
飞行管理系统： 负责监控和管理 飞机的各种系统， 确保飞行安全
航电系统的工作 原理与技术
工作原理
01
接收和处理 来自传感器
的信号
05
电源管理和 能源优化
02
计算和控制 飞行器的姿
态和速度
06
故障诊断和 恢复
03
导航和定位
07
飞行器健康 管理和维护
航电系统包括硬件和软件两 部分，硬件包括各种传感器、 处理器、显示器等，软件包 括操作系统、应用程序等。
航电系统是现代飞机的重要 组成部分，对提高飞行性能、 降低飞行成本、保障飞行安 全具有重要作用。
航电系统的功能
01
提供飞行控制和导航 功能
02
提供通信和信息传输 功能
03
提供电源管理和能源 分配功能
应用前景
01
航空电子系统在航 空领域的广泛应用
02
航空电子系统在民 用航空领域的应用
03
航空电子系统在军 用航空领域的应用
04
航空电子系统在无 人机领域的应用
航电系统的组成 与分类
航电系统的组成
01
飞行控制 计算机
02
导航系统
03
通信系统
04
雷达系统
05
电子战系 统
06
任务系统
07
电源管理 系统
08
座舱显示 系统
09
传感器系 统
10
飞行管理 系统
航电系统的分类
01
按照功能分类： 通信系统、导航 系统、飞控系统、
显示系统等
02
按照硬件分类： 处理器、存储
导航系统：负责 提供飞机的位置、 速度和航向等信 息
飞行管理系统： 负责监控和管理 飞机的各种系统， 确保飞行安全
航电系统的工作 原理与技术
工作原理
01
接收和处理 来自传感器
的信号
05
电源管理和 能源优化
02
计算和控制 飞行器的姿
态和速度
06
故障诊断和 恢复
03
导航和定位
07
飞行器健康 管理和维护
航电系统包括硬件和软件两 部分，硬件包括各种传感器、 处理器、显示器等，软件包 括操作系统、应用程序等。
航电系统是现代飞机的重要 组成部分，对提高飞行性能、 降低飞行成本、保障飞行安 全具有重要作用。
航电系统的功能
01
提供飞行控制和导航 功能
02
提供通信和信息传输 功能
03
提供电源管理和能源 分配功能
应用前景
01
航空电子系统在航 空领域的广泛应用
02
航空电子系统在民 用航空领域的应用
03
航空电子系统在军 用航空领域的应用
04
航空电子系统在无 人机领域的应用
航电系统简介
讲述法
根据PPT进行讲解
（二）新代航空电子系统的特点
几十年来，航空电子系统经历了分立式、 混合式、联合式向综合化、高度综合化方向发 展。综合化的航空电子系统不仅实现了机上的 信息综合，而且能够有效地综合C3I和预警机 发送的信息，由此可以满足现代和未来战争的 需求。现以美国的 宝石柱 结构、F-22、宝石 台 计划为例，综述新 代航空电子系统的特 点。
对比法
针对新老航电系统不冋
之处进行讲解
三、新代航空电子系统
（）新代航空电子系统结构
新 代航空电子系统结构（即更咼程度的 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。该计划元成于 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。
1.在功能划分上，新代系统已明显从 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
2'
教学方法
教学内容
时间
讲述法
根据PPT进行讲解
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(0A)、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。
根据PPT进行讲解
（二）新代航空电子系统的特点
几十年来，航空电子系统经历了分立式、 混合式、联合式向综合化、高度综合化方向发 展。综合化的航空电子系统不仅实现了机上的 信息综合，而且能够有效地综合C3I和预警机 发送的信息，由此可以满足现代和未来战争的 需求。现以美国的 宝石柱 结构、F-22、宝石 台 计划为例，综述新 代航空电子系统的特 点。
对比法
针对新老航电系统不冋
之处进行讲解
三、新代航空电子系统
（）新代航空电子系统结构
新 代航空电子系统结构（即更咼程度的 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。该计划元成于 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。
1.在功能划分上，新代系统已明显从 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
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教学方法
教学内容
时间
讲述法
根据PPT进行讲解
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(0A)、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。
航电系统简介
开放式航电系统结构的研究与应用
开放式系统结构是由开放系统接口标准定义的一个结构框架，它的优点是：便于构成分布式系统；便于不同厂家生产的、不同型号的计算机或其他硬件之间的互连、互通和互操作；也便于硬件、软件的移植；便于系统功能的增强和扩充。此外，开放式系统结构还支持系统可变规模，有利于缩短研制开发周期。在计划开发、采购、维修及更新时能降低成本。其原因是它增加了可重新使用机会，更有可能使用商用货架产品（COTS）技术，还能快速建立系统模型。采用该结构后，就能较好地解决系统的功能扩充、修改，及元器件的更新换代。 美国空军把应用军用技术和商用技术实现系统从传统的封闭式结构向经济上可承受的、灵活的开放式结构转变视为当前一项挑战。这是因为开放式系统结构由民用向军用推广存在着争论，主要是由于标准和最佳性能不能兼顾，一些领域还不能完全满足军事上的需要，这就要求制订和贯彻各种标准接口，使不同的产品研制、生产单位都要遵循公开一致的标准和规范。此外，开放式系统结构不仅涉及硬件，也涉及软件。软件开放系统、软件可重复使用、软件可变规模与硬件的开放性同样重要，也是降低系统寿命周期费用、缩短研制开发周期的重要措施。因此，新一代综合航电系统的软件包括操作系统、应用程序、数据库、网络、人机界面等应遵循统一的系列标准、规范研制开发，软件的可重用、标准化、智能化、可移植性、质量、可靠性等都应列入表征软件技术的特征参数之中。 因此，今后十年，开放式工业标准向军用过渡趋势会更加明显，开放式系统结构向军事上应用的转移不可逆转。
战斗机传感器进一步综合化
先进战斗机传感器的综合化趋势发展极为迅速。从本世纪初服役的F—22和JSF等第四代战斗机传感器来看，机上传感器实现全部综合化已近在咫尺。 由于新一代航电系统传感器的种类、数量、复杂性及数据量的增加，超出了驾驶员有效使用和管理传感器的能力，从而使传感器的综合成为一个突出的课题。多传感器综合（MSI）的目标是：改变目前各种传感器分立的状态，实现互为补充、互为备份、扬长避短、综合使用各传感器提供的信息；对多传感器实现综合的控制和管理，在现有的硬件和软件水平上获得比任何单独的传感器性能更高的传感器系统。 美国空军F－22战机传感器系统的天线及射频前端功能仍是分立的，雷达、RWR/ESM、CNI各有自己的天线及前端处理功能，综合起来完成雷达、EW、CNI等功能。而“宝石台”计划主要是要解决传感器区的综合问题。雷达舱内的设备已不是传统意义上的雷达，而是集雷达、CNI、EW、敌我识别（IFF）、无线电高度表、导弹制导数据链等功能于一体的综合射频系统。该计划提出用13个天线提供所有CNI/EW/雷达所需的功能。光电传感器的孔径也要综合，前视红外、红外搜索跟踪系统、导弹告警功能的综合，实现分布孔径红外系统（DAIRS）。传感器的信号处理和数据处理部分也要实现综合，使用统一的中Байду номын сангаас进行处理，A/D变换尽量向前端推移，使用标准的共用模块。完成信号处理和数据处理，然后通过统一航空电子网络，连接到综合核心处理机（CIP），在CIP中进行数据融合。对传感器的控制和功率管理也可通过这个通道完成。传感器区的充分综合将是一个很大的进步，在上述的各方面都将获得极大的收益。 将于2010～2040年陆续装备美国空军、海军及其盟国部队的JSF战斗攻击机的传感器系统将打破未来战斗机所需的雷达、电子战和其他关键功能的界线。这意味着，用于扫描和跟踪目标这些传统雷达任务的有源电子扫描阵（AESA）在同一时刻也用于干扰、电子情报、通信和其他任务。而且AESA收集的数据将与机外数据源（如预警机、电子战飞机和卫星），以及机上的光电系统的信息进行融合。若2架或4架JSF在一起工作时，其能力远比同等数量的飞机单独工作要强。当陷入困境时，单架JSF也具有完成任务和自我生存的能力。
开放式系统结构是由开放系统接口标准定义的一个结构框架，它的优点是：便于构成分布式系统；便于不同厂家生产的、不同型号的计算机或其他硬件之间的互连、互通和互操作；也便于硬件、软件的移植；便于系统功能的增强和扩充。此外，开放式系统结构还支持系统可变规模，有利于缩短研制开发周期。在计划开发、采购、维修及更新时能降低成本。其原因是它增加了可重新使用机会，更有可能使用商用货架产品（COTS）技术，还能快速建立系统模型。采用该结构后，就能较好地解决系统的功能扩充、修改，及元器件的更新换代。 美国空军把应用军用技术和商用技术实现系统从传统的封闭式结构向经济上可承受的、灵活的开放式结构转变视为当前一项挑战。这是因为开放式系统结构由民用向军用推广存在着争论，主要是由于标准和最佳性能不能兼顾，一些领域还不能完全满足军事上的需要，这就要求制订和贯彻各种标准接口，使不同的产品研制、生产单位都要遵循公开一致的标准和规范。此外，开放式系统结构不仅涉及硬件，也涉及软件。软件开放系统、软件可重复使用、软件可变规模与硬件的开放性同样重要，也是降低系统寿命周期费用、缩短研制开发周期的重要措施。因此，新一代综合航电系统的软件包括操作系统、应用程序、数据库、网络、人机界面等应遵循统一的系列标准、规范研制开发，软件的可重用、标准化、智能化、可移植性、质量、可靠性等都应列入表征软件技术的特征参数之中。 因此，今后十年，开放式工业标准向军用过渡趋势会更加明显，开放式系统结构向军事上应用的转移不可逆转。
战斗机传感器进一步综合化
先进战斗机传感器的综合化趋势发展极为迅速。从本世纪初服役的F—22和JSF等第四代战斗机传感器来看，机上传感器实现全部综合化已近在咫尺。 由于新一代航电系统传感器的种类、数量、复杂性及数据量的增加，超出了驾驶员有效使用和管理传感器的能力，从而使传感器的综合成为一个突出的课题。多传感器综合（MSI）的目标是：改变目前各种传感器分立的状态，实现互为补充、互为备份、扬长避短、综合使用各传感器提供的信息；对多传感器实现综合的控制和管理，在现有的硬件和软件水平上获得比任何单独的传感器性能更高的传感器系统。 美国空军F－22战机传感器系统的天线及射频前端功能仍是分立的，雷达、RWR/ESM、CNI各有自己的天线及前端处理功能，综合起来完成雷达、EW、CNI等功能。而“宝石台”计划主要是要解决传感器区的综合问题。雷达舱内的设备已不是传统意义上的雷达，而是集雷达、CNI、EW、敌我识别（IFF）、无线电高度表、导弹制导数据链等功能于一体的综合射频系统。该计划提出用13个天线提供所有CNI/EW/雷达所需的功能。光电传感器的孔径也要综合，前视红外、红外搜索跟踪系统、导弹告警功能的综合，实现分布孔径红外系统（DAIRS）。传感器的信号处理和数据处理部分也要实现综合，使用统一的中Байду номын сангаас进行处理，A/D变换尽量向前端推移，使用标准的共用模块。完成信号处理和数据处理，然后通过统一航空电子网络，连接到综合核心处理机（CIP），在CIP中进行数据融合。对传感器的控制和功率管理也可通过这个通道完成。传感器区的充分综合将是一个很大的进步，在上述的各方面都将获得极大的收益。 将于2010～2040年陆续装备美国空军、海军及其盟国部队的JSF战斗攻击机的传感器系统将打破未来战斗机所需的雷达、电子战和其他关键功能的界线。这意味着，用于扫描和跟踪目标这些传统雷达任务的有源电子扫描阵（AESA）在同一时刻也用于干扰、电子情报、通信和其他任务。而且AESA收集的数据将与机外数据源（如预警机、电子战飞机和卫星），以及机上的光电系统的信息进行融合。若2架或4架JSF在一起工作时，其能力远比同等数量的飞机单独工作要强。当陷入困境时，单架JSF也具有完成任务和自我生存的能力。
航空电子综合系统概述ppt
组成
01
航空电子综合系统包括：飞行控 制系统、导航系统、通信系统、 显示系统、数据管理系统等。
03
导航系统：提供飞机的位置、速 度、高度等信息，帮助飞行员进 行导航。
05
显示系统：提供飞行员所需的各 种信息显示，包括飞行参数、导 航信息、系统状态等。
02
飞行控制系统：负责飞机的飞行 控制，包括自动驾驶、飞行管理 和导航等功能。
功能：提高飞行安全性、舒适性、经济性，降 低飞行员工作负荷，提高飞行效率
组成：飞行控制系统、导航系统、通信系统、 显示系统、数据管理系统等
特点：模块化、可扩展、可升级、可靠性高、 易于维护
功能
1 飞行控制：控制飞机的飞行姿态、速度和高度 2 导航：提供飞机的位置、速度和航向等信息 3 通信：实现飞机与地面、飞机与飞机之间的通信 4 雷达：探测飞机周围的环境，提供预警信息 5 电子战：对抗敌方的电子干扰和攻击 6 飞行管理系统：综合管理飞机的各个系统，提高飞行安全性和效率
05
网络集成：将多个网络设备集成 到一个网络系统中，提高网络性 能和可靠性
感谢您观看与聆听
汇报人
03
20世纪70年 代：航空电子 综合系统开始 实现数字化
04
20世纪80年 代：航空电子 综合系统开始 实现网络化
05
20世纪90年 代：航空电子 综合系统开始 实现智能化
现代发展
01
20世纪80年代： 航空电子综合系
统开始出现
02
20世纪90年代： 航空电子综合系
统逐渐普及
03
21世纪初：航空 电子综合系统进
硬件技术
1
集成电路技术：实现高集成度、低功耗、高性能的航空电子设备
航电系统简介
二、航电系统的历史
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。
二、航电系统的历史 （一）分立式结构
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。
F-15鹰式战斗机是美国麦克唐纳·道格拉斯公司 为美国空军研制生产的双引擎、全天候、高机动性空 中优势重型战斗机。
是世界上第一种成熟的第四代战斗机（根据苏联 传统分类和美国2009年后分类方式两者已统一，所 以以上就是唯一的国际第四代战斗机标准）
F-15是由1962年展开的F-X(FighterExperimental)计划发展出来，1969年由麦道 (McDonnell Douglas)公司得标，1972年7月首次 试飞，1974年首架量产机交付美国空军使用。
F-18战斗机引入了“玻璃”座舱概念，淘汰了许 多表盘式仪表，并将原先表盘式仪表的信息显示在阴 极射线显示器上。
安装了抬头显示器 （HUD），仪表面板上 安装了两个多功能阴极 射线显示器和一个水平 阴极射线显示器。座舱 内安装了手不离杆 （HOTAS）油门杆和操 纵杆，作战中需要使用 到了控制开关都集成在 了油门杆和操纵杆上。
三、新一代航空电子系统
（二）新一代航空电子系统的特点
2.综合化进一步向深、广方向发展。“宝石柱” 结构虽然提出了信号处理通用模块及相应处理群集器 的一般结构，但“宝石柱”实验室演示系统和F-22的 综合化深度只达到数据处理资源一级，而“宝石台” 计划的任务之一就是试图进一步在传感器信号处理及 传感器天线孔位上实现综合，在信号处理群集器中使 用通用信号处理模块。
航电系统简介演示
飞行控制
航电系统负责飞机与地面控制中心、机场和其他飞机之间的通信联系，确保信息传递的准确性和及时性。
通信管理
军用战斗机航电系统通过雷达、红外、电子侦察等设备，获取敌我双方的位置、速度、姿态等信息，为作战决策提供重要依据。
战场感知
航电系统实现对各类武器的控制，包括导弹、炸弹、火箭弹等，能够准确命中目标并发挥最大作战效果。
航电系统负责提供导航、通信、监视和生命保障等功能，它还支持飞机在各种天气条件下的安全飞行。
发展水平
随着科技的进步，航电系统已经实现了高度集成化和自动化。
要点一
要点二
挑战
然而，随着飞机变得更加复杂，航电系统的维护和故障排除也变得更加困难。此外，由于对飞机安全性的要求不断提高，航电系统的可靠性也面临着越来越大的挑战。
航电系统可以根据其功能分为多个子系统，如导航系统、通信系统、显示系统、控制系统等。
分类
每个子系统都由多个组件组成，如导航系统中包括GPS接收机、惯性测量单元、地图显示计算机等。通信系统中包括无线电收发机、语音记录仪等。显示系统中包括主飞行显示器、导航显示器等。控制系统中包括自动驾驶仪、飞行控制计算机等。
紧急信号
03
CHAPTER
航电系统的技术基础
现代航电系统采用高度综合化的系统架构，将多种航电功能集成于一个核心处理单元，如多功能处理器或航空电子计算机。
航电系统的硬件设备包括多种传感器、数据链路设备、接口控制设备等，用于获取和处理飞行数据、控制飞行状态以及与飞行员进行交互。
硬件设备
综合化系统架构
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感谢您的观看。
航电系统的软件是系统的核心，负责数据处理、控制和监视飞行状态。
系统软件
航电系统能够获取和处理大量飞行数据，包括导航信息、飞行状态、气象数据等，为飞行员提供准确、实时的飞行信息。
航电系统负责飞机与地面控制中心、机场和其他飞机之间的通信联系，确保信息传递的准确性和及时性。
通信管理
军用战斗机航电系统通过雷达、红外、电子侦察等设备，获取敌我双方的位置、速度、姿态等信息，为作战决策提供重要依据。
战场感知
航电系统实现对各类武器的控制，包括导弹、炸弹、火箭弹等，能够准确命中目标并发挥最大作战效果。
航电系统负责提供导航、通信、监视和生命保障等功能，它还支持飞机在各种天气条件下的安全飞行。
发展水平
随着科技的进步，航电系统已经实现了高度集成化和自动化。
要点一
要点二
挑战
然而，随着飞机变得更加复杂，航电系统的维护和故障排除也变得更加困难。此外，由于对飞机安全性的要求不断提高，航电系统的可靠性也面临着越来越大的挑战。
航电系统可以根据其功能分为多个子系统，如导航系统、通信系统、显示系统、控制系统等。
分类
每个子系统都由多个组件组成，如导航系统中包括GPS接收机、惯性测量单元、地图显示计算机等。通信系统中包括无线电收发机、语音记录仪等。显示系统中包括主飞行显示器、导航显示器等。控制系统中包括自动驾驶仪、飞行控制计算机等。
紧急信号
03
CHAPTER
航电系统的技术基础
现代航电系统采用高度综合化的系统架构，将多种航电功能集成于一个核心处理单元，如多功能处理器或航空电子计算机。
航电系统的硬件设备包括多种传感器、数据链路设备、接口控制设备等，用于获取和处理飞行数据、控制飞行状态以及与飞行员进行交互。
硬件设备
综合化系统架构
THANKS
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航电系统的软件是系统的核心，负责数据处理、控制和监视飞行状态。
系统软件
航电系统能够获取和处理大量飞行数据，包括导航信息、飞行状态、气象数据等，为飞行员提供准确、实时的飞行信息。
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2'
一、航电系统的简介
航电系统全称“综合航空电子系统”，是现代化战斗机的一个重要组成部分，战斗机的作战性能与航空电子系统密切相关。可以说，没有高性能的航电系统，就不可能有高效能作战的战斗机。
多传感器综合（MSI）的目标是改变目前各种传感器分立的状态，实现互为补充、互为备份、扬长避短、综合使用各传感器提供的信息；对多传感器实现综合的控制和管理，在现有的硬件和软件水平上获得比任何单独的传感器性能更高的传感器系统。
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对比法
针对新老航电系统不同之处进行讲解
三、新一代航空电子系统
（一）新一代航空电子系统结构
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。
批准（签名）：任课教员（签名）：
年月日
班 次
上课日期
节次
上课时数
累计时数
教学场所
无线电
章 (节) 目：第二章航电系统
课 题：航电系统
内容提要与质量要求：1、知道航电系统的பைடு நூலகம்念；2、知道航电系统的发展历史和趋势。
重点与难点：航电系统的发展
器材与设备：多媒体教学课件
课 前 检 查
顺序
题 目
学员姓名
成绩
1
2'
讲述法
根据PPT上飞机类型进行讲解
二、航电系统的历史
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。
（一）分立式结构
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。
3'
讲述法
根据PPT进行讲解
讲述法
根据PPT进行讲解
讲述法
根据PPT进行讲解
讲述法
根据PPT进行讲解
（二）新一代航空电子系统的特点
几十年来，航空电子系统经历了分立式、混合式、联合式向综合化、高度综合化方向发展。综合化的航空电子系统不仅实现了机上的信息综合，而且能够有效地综合C3I和预警机发送的信息，由此可以满足现代和未来战争的需求。现以美国的“宝石柱”结构、F-22、“宝石台”计划为例，综述新一代航空电子系统的特点。
2.综合化进一步向深、广方向发展。“宝石柱”结构虽然提出了信号处理通用模块及相应处理群集器的一般结构，但“宝石柱”实验室演示系统和F-22的综合化深度只达到数据处理资源一级，而“宝石台”计划的任务之一就是试图进一步在传感器信号处理及传感器天线孔位上实现综合，在信号处理群集器中使用通用信号处理模块。另一方面，飞机管理系统(VMS)本身就是综合化向更广范围发展的例证，传统的飞控系统是相对独立的分系统(四余度系统)，且一般不和通用设备等有关系。VMS使多种功能综合起来，并置于整个系统的管理之下，综合化的范围实际上已覆盖每个功能。
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。
（三）联合式结构
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。
3.以外场可更换模块(LRM)代替了外场可更换单元(LRU)为基础构成综合航空电子系统。LRM是形成新一代系统其它特点的基础，例如动态重构、二级维修概念都是在LRM基础上进行的。LRM是系统安装结构上和功能上相对独立的单元，故障定位可以达到LRM一级，通过更换LRM而排除故障。LRM、智能化的机内自检、二级维修体制是构成新一代系统维修概念的要素，使维修成本大大降低。
1.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。
（二）混合式结构
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。
谈谈对航电系统的认识。
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4
教学方法
教 学 内 容
时间
课前检查
谈谈对航电系统的认识。
答：综合航空电子系统
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引言
航电系统
综合航空电子亦称航空电子，其英文“avionics”是由“aviation(航空)”和“electronics(电子学)”两词相结合，而派生出来的。自二次世界大战后的几十年来，美国、德国、法国、英国、前苏联(俄罗斯)先后开展航空电子系统技术的研究，航空电子已经成为一门独立的学科。
一、航电系统的简介
航电系统全称“综合航空电子系统”，是现代化战斗机的一个重要组成部分，战斗机的作战性能与航空电子系统密切相关。可以说，没有高性能的航电系统，就不可能有高效能作战的战斗机。
多传感器综合（MSI）的目标是改变目前各种传感器分立的状态，实现互为补充、互为备份、扬长避短、综合使用各传感器提供的信息；对多传感器实现综合的控制和管理，在现有的硬件和软件水平上获得比任何单独的传感器性能更高的传感器系统。
5'
对比法
针对新老航电系统不同之处进行讲解
三、新一代航空电子系统
（一）新一代航空电子系统结构
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。
批准（签名）：任课教员（签名）：
年月日
班 次
上课日期
节次
上课时数
累计时数
教学场所
无线电
章 (节) 目：第二章航电系统
课 题：航电系统
内容提要与质量要求：1、知道航电系统的பைடு நூலகம்念；2、知道航电系统的发展历史和趋势。
重点与难点：航电系统的发展
器材与设备：多媒体教学课件
课 前 检 查
顺序
题 目
学员姓名
成绩
1
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讲述法
根据PPT上飞机类型进行讲解
二、航电系统的历史
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。
（一）分立式结构
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。
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讲述法
根据PPT进行讲解
讲述法
根据PPT进行讲解
讲述法
根据PPT进行讲解
讲述法
根据PPT进行讲解
（二）新一代航空电子系统的特点
几十年来，航空电子系统经历了分立式、混合式、联合式向综合化、高度综合化方向发展。综合化的航空电子系统不仅实现了机上的信息综合，而且能够有效地综合C3I和预警机发送的信息，由此可以满足现代和未来战争的需求。现以美国的“宝石柱”结构、F-22、“宝石台”计划为例，综述新一代航空电子系统的特点。
2.综合化进一步向深、广方向发展。“宝石柱”结构虽然提出了信号处理通用模块及相应处理群集器的一般结构，但“宝石柱”实验室演示系统和F-22的综合化深度只达到数据处理资源一级，而“宝石台”计划的任务之一就是试图进一步在传感器信号处理及传感器天线孔位上实现综合，在信号处理群集器中使用通用信号处理模块。另一方面，飞机管理系统(VMS)本身就是综合化向更广范围发展的例证，传统的飞控系统是相对独立的分系统(四余度系统)，且一般不和通用设备等有关系。VMS使多种功能综合起来，并置于整个系统的管理之下，综合化的范围实际上已覆盖每个功能。
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。
（三）联合式结构
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。
3.以外场可更换模块(LRM)代替了外场可更换单元(LRU)为基础构成综合航空电子系统。LRM是形成新一代系统其它特点的基础，例如动态重构、二级维修概念都是在LRM基础上进行的。LRM是系统安装结构上和功能上相对独立的单元，故障定位可以达到LRM一级，通过更换LRM而排除故障。LRM、智能化的机内自检、二级维修体制是构成新一代系统维修概念的要素，使维修成本大大降低。
1.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。
（二）混合式结构
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。
谈谈对航电系统的认识。
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教学方法
教 学 内 容
时间
课前检查
谈谈对航电系统的认识。
答：综合航空电子系统
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引言
航电系统
综合航空电子亦称航空电子，其英文“avionics”是由“aviation(航空)”和“electronics(电子学)”两词相结合，而派生出来的。自二次世界大战后的几十年来，美国、德国、法国、英国、前苏联(俄罗斯)先后开展航空电子系统技术的研究，航空电子已经成为一门独立的学科。