民用航空电子系统发展及新技术研究
民用飞机综合航电系统技术分析
I G I T C W技术 分析Technology Analysis62DIGITCW2022.121 民用飞机综合航电系统发展现状本文以波音787和空客A380的综合航电系统为例进行现状分析。
1.1 波音787波音787的综合航电系统采用开放式CCS 结构，具体构成为CDN （通用数据网）、CCR （通用计算设备）、RDC （远程数据采集器）等，构成相对复杂，结构成分较多。
其中，通用计算设备的机柜中安插若干个GCM （通用处理模块）、通用数据网（每秒100兆字节）以及LR M （可更换模块）。
波音787的综合航电系统还整合了非传统航电系统的处理与控制功能，具体包括燃油、环控、防火、电源、起落架、液压、防冰、舱门系统等。
除此之外，其计算机系统以ARINC 653为标准进行设计，以此控制系统改变流程期间的成本投入，同时提高系统的兼容属性，为日后迭代优化等工作提供支持。
该民用飞机的综合航电系统中还采用了网络技术以及与其相兼容的技术，由此可以实现数据的准确、高效传递。
数据链由核心网络、孔底数据链和通用核心系统组成，主要负责外界数据采集与上传。
其中，数据传输期间统一落实AFDX 标准，依托于LED 液晶显示屏的使用以及工业标准GUI 图形界面的设计，满足相关人员的数据查看与操控所需[1]。
1.2 空客A380空客A 380的综合航电系统以I M A 为主，所谓IMA ，是指集成模块化航空电子设备，同时辅以CTOS （商用货架产品）技术和Integeity-178B 操作系统。
在整个系统框架中，该飞机共使用32个IMA 模块，均属于场外可更换模块，分别应用于起落架、显示系统、告警系统、环控系统、引气系统、电传操纵系统、电气系统、自动驾驶系统、燃油系统和液压系统等。
对于该综合航电系统的核心处理以及输入、输出模块而言，其统称为CPIOM ，组成要素较多，构成成分包括PCI 内部互联板、中央处理器线路板、输入线路板等。
民用飞机综合航电系统技术发展研究_孙欢庆
综 述 Overview随着民用飞机的飞行品质、安全性、舒适性和经济性要求的不断提高，飞机制造商应用了大量的先进技术，其中综合航电系统占有重要的地位和份额。
从波音777到空客A380和波音787，民用飞机综合航电系统的技术已经达到了一个前所未有的水平，其典型特征是集成模块化航空电子设备和远程数据采集器的大量使用。
这些系统的使用既体现了当今综合航电技术的最新水平，也预示了未来综合航电技术的发展趋势。
国内外发展状况当今先进民用飞机的综合航电系统都采用了开放式结构、IMA 和先进数据总线等技术，系统的集成度越来越高，功能也越来越强大。
以下分别对空客A380和波音787的综合航电系统进行介绍。
. A380的综合航电系统A380飞机的综合航电系统使用了集成模块化航空电子设备（IMA ）架构，采用了商用货价产品（CTOS ）技术，使用Integrity -178B 操作系统。
A380共有32个IMA 模块，4个用于民用飞机综合航电系统技术发展研究摘 要:本文介绍了民用飞机综合航电系统技术的研究现状和发展趋势，从集成模块化航空电子设备、开放式结构和先进数据总线等几个方面阐述了其特点，并探讨了该系统的关键技术。
关键词：综合航电；集成模块化航空电子设备；开放式结构；数据总线Research on Integrated Avionics System of Civil Aircraft 孙欢庆/中国商飞上海飞机设计研究院显示、告警等功能，4个用于起落架，4个用于环控、引气等功能，4个用于数据管理，2个用于电气系统，14个用于电传操纵系统、自动驾驶系统、液压系统、燃油系统等，这些模块都属于外场可更换模块（LRM ）。
A380的核心处理和输入/输出模块称为CPIOM 。
每个CPIOM 模块均含有1个中央处理器线路板，1个电源和输入/输出线路板，2个输入/输出线路板，1个PCI 内部互联板和端系统电路。
A380使用全双工网络，符合ARINC 664（AFDX ）标准。
现代航空电子设备的应用研究
现代航空电子设备的应用研究航空电子设备是现代航空技术的重要组成部分，它们在保障飞行安全、提高飞行效率、增强飞机性能等方面发挥着关键作用。
随着科技的不断进步，航空电子设备也在不断发展和创新，为航空领域带来了新的机遇和挑战。
一、现代航空电子设备的分类现代航空电子设备种类繁多，大致可以分为以下几类：1、通信设备通信设备是飞机与地面、飞机与飞机之间进行信息交换的重要工具。
包括高频通信系统、甚高频通信系统、卫星通信系统等。
高频通信系统主要用于远距离通信，甚高频通信系统则适用于近距离通信，而卫星通信系统则能够在全球范围内提供稳定的通信服务。
2、导航设备导航设备帮助飞行员确定飞机的位置、航向和速度等信息。
常见的导航设备有惯性导航系统、全球定位系统（GPS）、无线电导航系统等。
惯性导航系统不依赖外部信号，能够自主提供连续的导航信息，但存在一定的误差积累。
GPS 则具有高精度和全球覆盖的优点，但在某些特殊情况下可能会受到干扰。
无线电导航系统通过接收地面台站发射的信号来确定飞机的位置。
3、飞行控制设备飞行控制设备用于控制飞机的姿态、高度和速度等。
包括自动驾驶仪、飞行管理系统等。
自动驾驶仪可以减轻飞行员的工作负担，提高飞行的稳定性和准确性。
飞行管理系统则能够根据飞行计划和实时的飞行参数，优化飞行路径和燃油消耗。
4、气象雷达气象雷达用于探测飞机前方的气象状况，帮助飞行员避开危险的气象区域。
它能够检测雷雨、湍流、风切变等气象现象，为飞行安全提供重要保障。
5、电子显示设备电子显示设备将各种飞行信息以直观的方式呈现给飞行员，包括主飞行显示器、导航显示器、发动机参数显示器等。
这些显示器能够提高飞行员对飞机状态的感知能力，减少操作失误。
二、现代航空电子设备的特点1、高度集成化现代航空电子设备采用了高度集成的设计理念，将多个功能模块集成在一个芯片或一个设备中，从而减小了设备的体积和重量，提高了可靠性和维护性。
2、数字化数字化是现代航空电子设备的重要特征之一。
民用航空电子系统发展及新技术研究
技术 能 将 飞机 投影 在 由数据 合 成 的三 维 飞 行 环境 里 ， 有 助 于 飞行 员 直 观 的获 取地 形 信息 和 飞机 相 对 地形 的 位置 。 视 景增 强 技术 是 利用 红外 和 毫米 波 段探 测 地 形 和云 雾 并三 维 显 示 ， 增 强 了飞 行 员 的 视景 范围， 尤 其 在低 能 见度 的情 况下 ， 大 幅 提 高 了飞机 的安全 性 。 ２ ． ３ 通 信 和监 控方 式 多样 化 民用 飞 机 的通 信 和 监 控 系 统 与 飞 机运 行 控 制 和 安 全 有 密 切 关 １ ． １安全 性 联。 可靠 、 稳定和不间断的通信技术是 民用航空 电子系统发展方 向。 安全 性 是 民用 航 空 发展 的基 石 ，民 用 飞 机设 计 始 终 贯 穿 的 主 随着通信行业的成熟 ， 多种通信方式也引人 民用航空 电子系统 。 线， 也 是 航 空公 司 和乘 客最 关 注 的 因素 。民航 适 航 法 规是 保 障 民 用 卫 星 通信 具 有 质 量 高 、 保密性强 、 干扰 小 、 容量大 、 覆 盖 广 和运 航 空 器适 航 的最 低 安 全标 准 ， 它 对 民用 航 空 器设 计 、 制造 、 试 验 和 运 行 稳 定 的优 点 。每 架 飞机 通 过卫 星通 信 能及 时与 飞 行签 派 、 维 修 控 营等各个环节的行为进行规定 。因此 ， 民用航空 电子系统设计必须 制 、 旅客服务、 应 急 救援 等 建 立联 系 。 利用 卫 星通 信 全 面解 决 飞机 与 满 足 民航 适 航法 规 的 要求 。 此外 ， 为提 高 飞机 的竞 争 力 ， 系统 在 实 现 运 行 中 心 间的 陆空 语 音通 信 联 系 问题 ， 并 快速 提 升运 行 控制 能 力 。 基 本 法规 要 求之 外 ， 还 应具 有 更好 的安全 性 能 。 广播 式 自动 相关 监 视 （ Ａ Ｄ Ｓ — Ｂ ） 是 利 用 空地 、 空 空 数 据 通信 完 成 １ ． ２经 济 性 交 通 监 视 和 信 息 传 递 的一 种 航 行 新 技 术 。 与 传 统 雷 达 系 统 相 比 ， 经 济 性是 航 空公 司选用 飞 机 时 的重 要 标 准 ， 是 系统 具 有 应用 市 Ａ Ｄ Ｓ — Ｂ能够提供更加实时和准确的航空器位置等监视信息 ，有更 场 的 重要 因素 。在 民用 航 空 电子 系 统设 计 时 ， 诸 多 方 面均 影 响 到 经 好 的监视能力 ； 使用 Ａ Ｄ Ｓ — Ｂ可以增加无雷达 区域的空域容量 ， 减少 济性的优劣。 系统设计时应通过减少设备数量 ， 降低设备尺寸 、 功耗 有 雷 达 区域 对 雷达 多 重 覆盖 的需 求 ； 此外 Ａ Ｄ Ｓ — Ｂ可 以提 供 交通 、 天 和重量 ， 减少电缆等途径 降低系统重量和功耗 。通过数字化 、 综合 气 、 地形 、 空域 限制等信息。 Ａ Ｄ Ｓ — Ｂ技术维护费用低 ， 使用寿命长 ， 是 化、 标 准 化和 模块 化 的方 式 ， 提 高 系 统性 能 。此外 ， 维 修 性 也 对 经济 保 障 飞行 安 全 、 提高 运 行效 率 、 增 大 空 中 交通 流 量 、 减 少 建设 投 资 的 性有重要影响 ， 有效的故障诊断和健康管理 、 便捷友好的维修流程 重 要技 术 手 段 。 能 大 大降低 维 修 成本 ， 从 而 提 高系 统经 济 性 。 ２ ． ４起 飞 着 陆性 能 提 高 １ ． ３舒 适性 飞机 起 飞 降落 阶段 易 受 到天 气 和 空 管 系统 的 影 响 。在 雨天 、 雾 民用 航空 电子 系统 舒适 性 包括 驾 驶舱 和客 舱两 个 方 面 。 驾驶 舱 天 、 黑夜等低能见度情况下， 由于视野范围受 限， 会降低飞机起落性 舒适 性 包 括提 高 系统 可 操 控性 和 减少 驾 驶 员 的工 作 负 担 ， 主 要通 过 能 和安 全 性 。 而 大 多数 空 管 系统 采 用 的是 基 于雷 达 和无 线 电通 讯 的 提高导航 、 自动飞行等系统性能， 提供图像化的信息综合显示 ， 合理 仪表着陆系统 ， 由于容量不足和操作复杂已不能适应激增 的民航飞 便捷 的操作程序等方面实现。 客舱舒适性包括为乘客提供丰富的机 机 数量 。飞 机不 能按 时 起 落 ， 导 致航 班 延 误 频繁 ， 乘客 与 航 空公 司 、 上通信和娱乐设施 ， 丰富乘坐体验 。 机 场产 生 矛盾 。随着 Ｇ Ｌ Ｓ 系 统 在美 国 、 德 国等 国家部 分 机 场投 入使 １ ． ４ 环 保性 用， 这 个问 题 有 望得 到解 决 。全 球 导 航卫 星 地 基增 强着 陆 系统 Ｇ Ｌ Ｓ 随着人们对环境保护的关注 ，系统的环保性也愈发受到重视 。 是 一种 基 于卫 星 导航 陆 基增 强 技 术 的精 密 进 近着 陆系 统 ， 是 近 年来 降低 系统重量和功耗 、 航线优化和推力管理改进可以减少燃油排放 世 界 民航 发 展 的 又一 项 航 行新 技 术 。一 套 Ｇ Ｌ Ｓ 设 备 可 同时 满 足 ２ ６ 污染 。 个 跑道 进 近方 向实施 精 密进 近 的 运 行需 求 ， 且 不 需 要 平整 场 地 和校 ２航 空 电 子 系统 的发 展趋 势 及新 技 术 验 。相 比于 传统 仪 表 着 陆 系统 （ Ｉ Ｌ Ｓ ） ， Ｇ Ｌ Ｓ具 有 使 用成 本 低 、 场 地要 ２ ． １显 示设 备 多样 化 求低 、 信号 稳 定 、 运行灵活 、 增加 机 场 流量 等 优势 。 民用航 空 电子 系统 中的 显 示设 备 从 多 个 传 统 仪 表 逐 渐 发 展 至 此外 ， Ｈ Ｕ Ｄ和 Ｅ Ｖ Ｓ技术 使 飞 行 指 引更 加 直 观 ， 即使 在 雨 中或低 多块 综合 屏 显 。如今 随 着平 视 显示 器 Ｈ Ｕ Ｄ和 电子 飞行 包 Ｅ Ｆ Ｂ技 术 能 见度 条 件 下 ， 视 野 范 围仍 较 开 阔 ， 大 幅 提 高着 陆 安 全 性 。 Ｈ Ｕ Ｄ 和 的应 用 ， 驾驶舱显示设备不再是 Ｐ Ｆ Ｄ和 ＭＦ Ｄ那 么 单 一 ， 而 是 向 多 Ｅ Ｖ Ｓ 技 术 已在 我 国部 分 民用 航 线 飞 机上 安 装 ， 其 有效 减 少 飞机 接 地 样化 的显示 设 备 发展 。 载 荷大 事 件 ， 提 高着 陆 品质 ， 提 高 飞机 的 派遣 率 。 Ｈ Ｕ Ｄ能将 飞行状态信息 、告警信息和跑道信 息投射在飞行员 ３ 结束 语 正前方视野范围内的真实视景上 ， 使飞行员更加直观精准的操控飞 近 年 来 ，民用 航空 电子 系统 发 展 迅 速 ， Ｈ Ｕ Ｄ 、 Ｅ Ｆ Ｂ 、 Ａ Ｄ Ｓ — Ｂ等 技 机 。飞行 员 不 用再 频 繁低 头 查 看仪 表 数 据 ， 增强 了飞 行 员 的情 景 意 术 已在 国 内外 部 分 机 型 、 机场应用 ， 对 提 升 飞 机 性能 和机 场流 量 起 识， 防止 丢失 飞行 状态 。 到 了显 著效 果 。 未来 ， 民用 航 空 电子 系统 仍 具 有许 多研 究 热 点 ， 如综 Ｅ Ｆ Ｂ可 以是 固 定 的 显示 设 备 ， 也 可 以是 手 持 的显 示 设 备 ， 它 具 合化传感器 、 触摸屏 、 语音控制 、 总线传输 等技术。民用航空电子系 有 机 载资 料 库 和机 上 计算 机的 双 重功 能 。 飞 行手 册 、 航图 、 气 象 资 料 统 以安全性 、 经 济性 、 舒适性 和环保性为设 计准则 ， 向着 智能化 、 精 信 息 化继 续 发展 。 等传统纸质材料以电子形 式存储 ， 使驾驶舱实现“ 无纸化” 。Ｅ Ｆ Ｂ能 确化 、 储存文档 、 视 频 等 多 种 形 式 的文 件 资 料 ， 并 具 有 较 强 的 功 能 拓 展 能 参 考 文献 力 。此外 ， Ｅ Ｆ Ｂ还具有动态信息功能。通过 Ｅ Ｆ Ｂ可进行航路 图查询 【 １ ］ 张毅 ， 王和平． 民 用科 技 ４ － 体 方 案评 价 准 则 研 究 【 Ｊ 】 ． 西 北 工业 大 学 及定位 、 重要 信 息 提醒 、 与 航 空公 司终 端 交 互等 。 Ｅ Ｆ Ｂ技 术 的应 用 实 学报 ， ２ ０ ０ ６ （ ２ ４ ） ： ７ ９ １ — ７ ９ ４ ． 现 了机载 资 料 电子 化 ， 降低 了运 营 成本 ， 提 升 了运 营效 率 ， 降低 了飞 ［ ２ ］ 曹全 新 ． 新 一 代 民机 航 电 系统 初 探 民用 飞机 设 计 与研 究 ， ２ ０ １ ０ 行 员 负担 ， 提 高 了 飞行 安 全性 。 （ １ ） ： １ － ９ ． ２ ． ２显 示 信息 综 合 化 【 ３ 】 民航 局 飞 行 标 准 司． 广播 式 自动相 关监 视 （ Ａ Ｄ Ｓ — Ｂ ） 在 飞行 运 行 中 电子 仪 表虽 能 精 准 的显示 飞机 及 地形 的数 据 ， 但 分散 繁 多 的 数 的应 用 ［ Ｚ １ ． 信 息通 告 ， ２ ０ ０ ８ ， ９ ． 据指标给飞行员带来了较大的工作负荷 ， 飞行员很容易对飞机相对 ［ ４ ］ 中国 民用航 空局 ． 航 空公 司运行 控 制卫 星 通信 实施政 策 『 ｚ １ ． 中国民 于地形位置判断错误或 因为情景意识不足做 出误操作。
航空电子系统技术发展趋势
操 控 ，已在 ６ Ｇ 的过 载 环 境 和 １ ２ ０ ｄ ｂ的噪 音 环境 下 进 行 了 飞行 试 验 。然 而 ， 语 音 识别 技 术 有其 技 术 弱点 。 Ｐ Ｈ Ｍ （ ａ ｉ ｒ ｃ ｒ ａ ｆ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ ｄ ｉ ａ ｇ ｎ ｏ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ， Ｐ ｒ ｏ ｇ ｎ ｏ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｈ ｅ ａ ｌ ｔ ｈ Ｍ ａ ｎ — 首先 ， 语 音 识 别技 术还 没 有 做 到 自然 人 识 别 语 音 的 程 度 ， 识 别 ａ ｇ ｅ ｍ， 即 电子 系 统 的预 测 与健 康 管 理 技术 ） 也 就是 说 Ｐ Ｈ Ｍ 就 是航 空 率有限 ， 不能实现 １ ０ ０ ％识别语音命令。其次 ， 语音识别技术在环境 电子系统的综合故障管理系统 ， 其主要功能也是其重要性就是故障 噪声 、 高过载下 飞行员 的发音变化等原因的影响下 ， 识别率会大大 下降。 根据 国外研究表明， 当语音识别的识别率下降到 ９ ５ ％以下时 ， 的早期预测、 预警 。 １ ． １故 障 诊 断技 术 些飞行员就不愿意再使用该输入设备。 在 目前的航电系统应用 中 提到故障诊断技术 ， 熟悉 电脑的人恐怕首先会想起微软的故 障 对语音控制技术做 了一些 限制 ， 即语音控制设备在飞机 中只作 为辅 必要 时可 用 其 他 控 制设 备取 代 ； 语 音 识 别 系统 需 要 有 诊断技术 ， 微软的故障诊断技术在电脑 出现异常时就会时常 自动出 助控 制 设 备 ， 现， 但是却基本上帮不了用户什么忙 。 但是 ， 与一无是处的微软的所 控制键 ， 控制系统是否工作 ， 控制键在操纵杆等设备上 ， 确保操作者 谓的“ 故障诊断技术” 截然不同的是 ， 在航空电子系统 中 ， Ｐ Ｈ Ｍ则是 的双手不需要离开正在操控 的输入设备 ； 语音识别错误造成的结果 项非常有效的保 障飞行安全的技术。故 障诊 断技术在显示屏显 不能有严重后果 ， 语音识别系统控制 的不能是关键任务 ； 语音识别 使操作者能确认 自己的话音是否被识 别 ， 识别是否 示、 语音提示 、 体感提示等多种提示提醒技术支撑下通过安装于机 应有及时反馈 ， 电设备不同部位的传感器对整个 系统的状态进行实时监测 ， 并与其 正 确 已经 输 入 。 他相关信 息参 照 ， 比如某 一部件 的平均故障时间信息 、 某一部件 的 ２ ． ２ 手势 控 制 技术 更换维修时间与频率信息等。 在实时参照与状态实时监测 的基础上 手势是一种 与用户交互习惯相适应 的人机交互手段。 手势识别 进行科学评估 ， 并将评估结果反馈到显示屏 、 头盔 、 体感装置上 以提 控制是通过传感器将人的手势输入到设备 中，并对其进行处理 ， 实 醒飞行员对这些信息加 以注意。 故障诊断技术通常使用解析模型等 现控制命令输出的一种方式。目前手势识别主要分为基于数据手套 数学方法 融合经验知识法与基于信号的综合处理法对设备 的状态 和基于计算机视觉两类。 基于数据手套的手势输入是根据戴在人手 进行分析 ， 并抽象 出诸出频率 、 幅值 、 离散系统 、 相关曲线 、 方差等分 上的装备有跟踪器和传感器的数据手套 ，测量手在空间的方位、 运 析结 果 。对 飞 行 器 的早 期 可能 故 障 加 以诊 断 。 动轨迹和手指弯曲程度获得手在空间的三维信息。 基于计算机视觉 １ ． ２故障预测技术 的手势识别是通过摄像头等视觉采集设备捕捉手势图像 ， 再利用计 故障预测技术是 Ｐ Ｈ Ｍ 中的最重要 的技术之一 ，也是最有用 的 算机视 觉处理技术对图像进行分析， 提取手势图像特征。基 于数据 技术之一 ，因为这种技术可以在飞行器出现危险之前进行预报 ， 这 手套的手势控制系统主要用于虚拟现实系统中， 实现人与虚拟现实 对于飞行 员及 时采取紧急措施 ， 提供 了有利的时机 ， 这种技术在实 系统的交互 。基于计算机视觉的手势识别系统主要用于手语识别。 践中已经挽救 了数以千计的飞行器和飞行员的生命。 这种故障预测 ３结束语 技术 的有效性是基于长期对于飞行器 中的所有部件 的历史经验信 目前 ， 我 国航空 电子 系统 面 临 的挑 战使 我 们进 一 步认 识 到 自主 息与质量变化趋势的总结。在此基础上针对 系统检测结果 ， 对设备 创 新 的重 要 性 ， 只 有 通 过 自主创 新 ， 坚持 不 懈 地 开 展 开 放 式 标 准 的 实 时 的状 态参 数 加 以评 估 ， 一 旦 评估 结 果 较 为严 重则 实 时 地通 过 显 研究 ， 借鉴国外标准研究的成果 ， 才能提高标准 的科技含量和水平 ， 示、 声音 、 体感等手段通知飞行员 ， 以便飞行员第一时间作出快速反 才 能 在 我 国 现有 国力 的基 础 上 不受 制于 人 地 构 建 自己 的 开 放式 航 应 。 目前 较 为 先进 的 Ｐ Ｈ Ｍ 系 统 中所 使 用 的预测 方 法 主 要 有相 关 分 空 电子 系 统 标 准体 系 ， 不 断推 动 航 空 产 业 结 构优 化 和 升 级 ， 从 而 为 析预 测 法 、 回归分 析 预 测法 、 灰 色预 测 法 、 滤 波 预 测法 等 。 回归分 析 国防安 全 提 供保 障。 预测法 、 相关分析预测法等预测方法 由于需要精确的数据以及数据 参 考文 献 模型 ， 因此也可称之为参数预测法或科学预测法 。 而粗糙集预测法、 ［ １ ］陈 鼎 鼎． 数 字化 战 场 的 中枢 系统 ～ 新 型数 据 链 ［ Ｊ Ｊ ． 通 信 电子 战 ， 组合预测法 、 神经元网络预测法等则被称之为非参数预测法。 目前 ２ ０ １ ０ ， （ １ ） ． 几乎所有的先进的飞行器都采用综合预测法 ， 即综合上述各种方法 【 ２ 】 李子富． 未来战术通信 电台的发展 【 Ｊ ］ ． 通信 电子战， ２ ０ １ ０ ， （ １ ） ． 的预 测结 果 。Ｐ Ｈ Ｍ 系 统是 集 预测 技 术 之 大成 的系统 ， 是 目前几 乎 所 ［ ３ 】 徐艳 国． 国外 红 外 探 测 器 装 备 现 状 及 发展 趋 势 『 Ｊ １ ． 电子 工 程 信 息 ， 有军用与非军用飞行器 中必备 的航空电子系统 （ 小型飞行器除外 ） 。 ２ ０ １ ０ ， （ ２ ） ． Ｐ Ｈ Ｍ 系统 的智能化程度较高 ， 对于参数较多 ， 已经检测 出较多参数 ［ ４ ］ 张 宝珍 ， 曾 天翔 ． 先 进 的 故 障 预 测 与 状 态 管 理 技 术 测 控 技 术 ， 的故障预测 ， Ｐ Ｈ Ｍ会优先使用参数 预测法对其进行评估 ， 然后会使 ２ ｏ ｏ ３ ，２ ２ ， （ １ １ ） ． 用其他预测方法对评估方法加 以验证与比对 ， 经过智能的分析与判 断， 最终给飞行员一个最接近事实的评估结果。
电子信息技术在航天航空领域中的创新研究
电子信息技术在航天航空领域中的创新研究近年来，航天航空领域一直是科技创新的热点领域之一。
随着电子信息技术的不断进步，其在航天航空领域的应用也日益广泛。
电子信息技术作为现代化社会的重要组成部分，为航天航空领域提供了许多关键的创新研究机会。
在本文中，将探讨电子信息技术在航天航空领域中的创新研究。
在火箭设计中，电子信息技术的应用已经成为推动航天科技进步的重要因素之一。
例如，火箭导航系统离不开惯性导航、星载导航和卫星导航等电子信息技术。
这些技术的应用可以提高火箭的精确度和稳定性，确保火箭准确地达到预定位置。
火箭通讯系统也离不开电子信息技术的支持。
通过无线电通信技术，实现了空中指挥与地面人员之间的即时通讯，提高了航天任务的安全性和效率。
在航空领域中，电子信息技术的应用同样具有重要意义。
航空通讯系统以及飞行导航系统是电子信息技术在航空领域应用的两个重要方面。
航空通讯系统采用了现代的无线电通信技术，使得飞机与塔台、其他飞机之间可以快速、可靠地进行通讯，提高了飞行安全。
飞行导航系统则依靠全球定位系统（GPS）等电子信息技术，使飞行员可以准确地导航、定位和飞行，避免出现偏差、迷航等情况。
这对提高航空公司的运行效率和飞行安全至关重要。
值得一提的是，航空领域中的无人机技术正迅速发展，成为电子信息技术创新研究的热点之一。
无人机技术的应用不仅在军事领域广泛存在，也在民用领域大放异彩。
通过搭载各种传感器、相机和通信设备，无人机可以实现高空侦察、资源勘测、灾害监测等多种任务。
而这些传感器、相机和通信设备的核心便是电子信息技术。
电子信息技术的发展使得无人机能够更加智能化、自主化地执行任务，具有更高的精度和效率。
除了在飞行器设计中的应用，电子信息技术还在航天航空领域中的其他方面产生了重要影响。
例如，航天器的燃料控制系统、温度控制系统、电力控制系统等都是电子信息技术应用的关键点。
通过高精度传感器和智能控制器，可以实现对航天器各个参数的监测和控制，确保航天器安全、稳定地运行。
航空航天电子技术的发展与应用前景
航空航天电子技术的发展与应用前景随着科技的飞速发展，航空航天电子技术越来越成为了航空航天领域的重要趋势。
从最基础的电子元器件，到各种高端设备，电子技术的应用在航空航天领域中各个方面都得到了广泛的应用。
然而，航空航天电子技术的发展也面临着诸多难题，其中最大的挑战来自于高速飞行和极端环境所带来的需求。
本文将从航空航天电子技术的发展历程入手，探讨其在未来的应用前景。
一、航空航天电子技术的历史与发展在过去几十年里，航空航天领域的发展取得了巨大的进步，也推动了电子技术的发展。
对于民用航空，电子技术的应用改变了航空运输的面貌，提高了安全性和效率。
在军用航空领域，电子技术的应用和发展对航空武器系统的发展产生了深远的影响。
随着技术的不断进步，航空航天领域对电子技术的需求也越来越高。
如今，电子技术在航空航天领域的应用已经变得越来越广泛，每一次的飞行都需要先进的电子设备，例如雷达、电子对抗系统、自动驾驶、通信设备，以及用于卫星和太空探索的卫星技术等等。
二、航空航天电子技术的应用前景未来，航空航天领域对于高端电子技术的需求将越来越多样化和复杂化。
因此，随着《中国航天技术白皮书》的发布和《中国航空发展报告》的出台，中国的相关产业也都得到了有力的政策支持，航空航天电子技术的发展受到了前所未有的重视。
从政策角度上来说，未来科技的发展将重点放在创新上，通过高科技推动经济增长。
从技术角度上，航空航天电子技术的应用前景非常广阔。
在飞行控制系统方面，自动控制系统和人工智能的应用已经开始普及，它们可能在不久的将来实现智能化的飞行控制系统，这对于提高飞机的安全性和效率意义重大。
在空间技术方面，随着中国空间站的建设和太空探索的稳步推进，卫星通信技术、导航定位技术、航天器自主控制技术都将得到极大的发展和运用。
三、难题与解决方案随着空间技术的不断深入，航空航天电子技术也面临许多困难和挑战。
高速飞行和极端环境的需求是航空航天电子技术发展所面临的重大挑战，因为这些条件都会对电子设备造成很大的干扰和影响。
航空电子综合系统的发展分析
（ ３ ）系统综合技术 。航 电综合 系统是对 别系统 ，以实现对 多传感器进行信息融合和综
所有设备 和子 系统的高度集 成，使得 其能实现 系统资源 的最大 利用 和降低 系统成 本、提 高系
统性能 、减轻飞行员负担 、减少安装空间 。 （ ４ ）先进 的传感器 综合 技术 。传感器 的
障率及隔离能力 ，降低了系统的维护成本和增
强了系统的可靠性。常以采用 按功 能区分子 系
（ ５ ）减轻 了飞行 员的工作 负担 。航 电系
统采用先进 的头盔 瞄准显示 、触控 式显示屏 等
【 关键 词 】航 空 电子 系统 发 展 分析 发 展趋 势
统的任务处理方式的传统的航 电系统容错性和 重构能力弱 ，而高度模 块化很好 的解决 了这些 问题 。软 件的动 态加 载可以实 现任务能够动态
基 于数据链 的通信系统、高度综合的架势舱显 现对 总 线的数 据访 问和 存储就 必须 获取 “ 令
（ ４ ）飞机易于 维护。航空 电子综合 系统 的专用或通用子模块组成。这些子模 块由超 高
具有 自检 测装置 ，可对 故障进 行快速 定位和隔 离 ，使其便于维修人员更换故 障装置 。
（ ２ ）系统总体设 计技术 。主 要是根据 飞 平视显示 器为广 角全息显示器 。
１航空 电子综合 系统 的技 术特 点
航 空 电子综 合系统 技 术基 于计 算机 技术 发展起来 ，用于 实现各 自系统之间的信息传递 和控制 ，其主要功能就是完成空 一 空 ，空 一 地， 地－ 空之 间的数据 传输 、敌我识别 、无线 电近
信 息 管 理 、信 息 处理 、 显示 控 制 及 相 应 的 软 件
４ 总 结
航 空 电子综合 系统 目前 已得 到广 泛应用 ，
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民用航空电子系统发展及新技术研究
民用航空电子系统是现代民用飞机的关键组成部分。
近年来，航空电子系统发展迅速，大量先进技术研发并应用。
文章先阐述了航空电子系统的设计准则，接着分析了系统的发展趋势，论述了新技术的研究及应用，并对今后的系统设计提出了自己的看法。
标签：民用飞机；航空电子；发展；新技术
民用航空电子系统是现代民用飞机的关键组成部分，它提供通信、导航、维护和人机接口等必须的功能。
近年来，民用飞机的安全性、高效性、经济性和舒适性要求的逐渐提高，航空电子系统的重要性日益凸显。
随着相关研究持续开展，大量先进技术应用其中，航空电子系统发展迅速。
1 航空电子系统的设计准则
1.1 安全性
安全性是民用航空发展的基石，民用飞机设计始终贯穿的主线，也是航空公司和乘客最关注的因素。
民航适航法规是保障民用航空器适航的最低安全标准，它对民用航空器设计、制造、试验和运营等各个环节的行为进行规定。
因此，民用航空电子系统设计必须满足民航适航法规的要求。
此外，为提高飞机的竞争力，系统在实现基本法规要求之外，还应具有更好的安全性能。
1.2 经济性
经济性是航空公司选用飞机时的重要标准，是系统具有应用市场的重要因素。
在民用航空电子系统设计时，诸多方面均影响到经济性的优劣。
系统设计时应通过减少设备数量，降低设备尺寸、功耗和重量，减少电缆等途径降低系统重量和功耗。
通过数字化、综合化、标准化和模块化的方式，提高系统性能。
此外，维修性也对经济性有重要影响，有效的故障诊断和健康管理、便捷友好的维修流程能大大降低维修成本，从而提高系统经济性。
1.3 舒适性
民用航空电子系统舒适性包括驾驶舱和客舱两个方面。
驾驶舱舒适性包括提高系统可操控性和减少驾驶员的工作负担，主要通过提高导航、自动飞行等系统性能，提供图像化的信息综合显示，合理便捷的操作程序等方面实现。
客舱舒适性包括为乘客提供丰富的机上通信和娱乐设施，丰富乘坐体验。
1.4 环保性
随着人们对环境保护的关注，系统的环保性也愈发受到重视。
降低系统重量
和功耗、航线优化和推力管理改进可以减少燃油排放污染。
2 航空电子系统的发展趋势及新技术
2.1 显示设备多样化
民用航空电子系统中的显示设备从多个传统仪表逐渐发展至多块综合屏显。
如今随着平视显示器HUD和电子飞行包EFB技术的应用，驾驶舱显示设备不再是PFD和MFD那么单一，而是向多样化的显示设备发展。
HUD能将飞行状态信息、告警信息和跑道信息投射在飞行员正前方视野范围内的真实视景上，使飞行员更加直观精准的操控飞机。
飞行员不用再频繁低头查看仪表数据，增强了飞行员的情景意识，防止丢失飞行状态。
EFB可以是固定的显示设备，也可以是手持的显示设备，它具有机载资料库和机上计算机的双重功能。
飞行手册、航图、气象资料等传统纸质材料以电子形式存储，使驾驶舱实现“无纸化”。
EFB能储存文档、视频等多种形式的文件资料，并具有较强的功能拓展能力。
此外，EFB还具有动态信息功能。
通过EFB可进行航路图查询及定位、重要信息提醒、与航空公司终端交互等。
EFB技术的应用实现了机载资料电子化，降低了运营成本，提升了运营效率，降低了飞行员负担，提高了飞行安全性。
2.2 显示信息综合化
电子仪表虽能精准的显示飞机及地形的数据，但分散繁多的数据指标给飞行员带来了较大的工作负荷，飞行员很容易对飞机相对于地形位置判断错误或因为情景意识不足做出误操作。
将信息综合后直观显示，提高人机工效是民用航空电子发展的必然趋势。
合成目视增强系统（EVS）技术的出现和应用，使显示更加综合、直观。
EVS 包括合成视景技术和视景增强技术两方面。
合成视景技术能将飞机投影在由数据合成的三维飞行环境里，有助于飞行员直观的获取地形信息和飞机相对地形的位置。
视景增强技术是利用红外和毫米波段探测地形和云雾并三维显示，增强了飞行员的视景范围，尤其在低能见度的情况下，大幅提高了飞机的安全性。
2.3 通信和监控方式多样化
民用飞机的通信和监控系统与飞机运行控制和安全有密切关联。
可靠、稳定和不间断的通信技术是民用航空电子系统发展方向。
随着通信行业的成熟，多种通信方式也引入民用航空电子系统。
卫星通信具有质量高、保密性强、干扰小、容量大、覆盖广和运行稳定的优点。
每架飞机通过卫星通信能及时与飞行签派、维修控制、旅客服务、应急救援等建立联系。
利用卫星通信全面解决飞机与运行中心间的陆空语音通信联系问
题，并快速提升运行控制能力。
广播式自动相关监视（ADS-B）是利用空地、空空数据通信完成交通监视和信息传递的一种航行新技术。
与传统雷达系统相比，ADS-B能够提供更加实时和准确的航空器位置等监视信息，有更好的监视能力；使用ADS-B可以增加无雷达区域的空域容量，减少有雷达区域对雷达多重覆盖的需求；此外ADS-B可以提供交通、天气、地形、空域限制等信息。
ADS-B技术维护费用低，使用寿命长，是保障飞行安全、提高运行效率、增大空中交通流量、减少建设投资的重要技术手段。
2.4 起飞着陆性能提高
飞机起飞降落阶段易受到天气和空管系统的影响。
在雨天、雾天、黑夜等低能见度情况下，由于视野范围受限，会降低飞机起落性能和安全性。
而大多数空管系统采用的是基于雷达和无线电通讯的仪表着陆系统，由于容量不足和操作复杂已不能适应激增的民航飞机数量。
飞机不能按时起落，导致航班延误频繁，乘客与航空公司、机场产生矛盾。
随着GLS系统在美国、德国等国家部分机场投入使用，这个问题有望得到解决。
全球导航卫星地基增强着陆系统GLS是一种基于卫星导航陆基增强技术的精密进近着陆系统，是近年来世界民航发展的又一项航行新技术。
一套GLS设备可同时满足26个跑道进近方向实施精密进近的运行需求，且不需要平整场地和校验。
相比于传统仪表着陆系统（ILS），GLS具有使用成本低、场地要求低、信号稳定、运行灵活、增加机场流量等优势。
此外，HUD和EVS技术使飞行指引更加直观，即使在雨中或低能见度条件下，视野范围仍较开阔，大幅提高着陆安全性。
HUD和EVS技术已在我国部分民用航线飞机上安装，其有效减少飞机接地载荷大事件，提高着陆品质，提高飞机的派遣率。
3 结束语
近年来，民用航空电子系统发展迅速，HUD、EFB、ADS-B等技术已在国内外部分机型、机场应用，对提升飞机性能和机场流量起到了显著效果。
未来，民用航空电子系统仍具有许多研究热点，如综合化传感器、触摸屏、语音控制、总线传输等技术。
民用航空电子系统以安全性、经济性、舒适性和环保性为设计准则，向着智能化、精确化、信息化继续发展。
参考文献
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作者简介：傅裔（1988-），女，江西省新余市人，工作单位：上海飞机设计研究院，职务：工程师，研究方向：航空电子系统。