航空电子综合系统的发展分析

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摘 要：在现在战争中，航空电子综合系统的重要越发凸显，本文介绍了航空电子系统的技术特点及其关键技术，然后基于航空电子综合系统的发展历程对其进行发展分析，最后叙述了航空电子综合系统的发展趋势。

【关键词】航空电子系统 发展分析 发展趋势

随着航空电子设备在飞机总成本中比重的逐步增加，航空电子设备对飞行器的性能和功能影响不断增大。在许多战争中，不仅使用大量军用飞机发射武器进行攻击，还使用了其电子设备进行电子战等一些信息战，如在地方飞机进攻之前就利用电子对抗技术使其设备失控甚至处于完全瘫痪状态。民用飞机也一样使用了大量的电子设备，如自动驾驶仪、导航设备、防撞系统设备、自动想换监视设备等，有关通讯、导航、防撞、监视、定位等功能的航空电子设备已经得到了广泛应用。先进的航空电子综合系统对飞机的生存能力、作战能力、安全着陆和飞行能力等起到至关重要的作用。

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-空，空-地，地-空之间的数据传输、敌我识别、无线电近场着陆引导、无线电近距离导航等。航电系统是由许多机载数据链、传感器等机载信息采集、信息管理、信息处理、显示控制及相应的软件组成。其技术特点有：

（1）高度综合化。航电系统的高度综合化主要是其系统结构的高度综合化，即使用先进的航电技术将系统中的通信、雷达、导航、敌我识别、电子战、传感器和武器火控等系统构成一个多手段、自适应、多频谱的一体化航空电子综合系统。航电系统另一高度综合化体现在系统功能方面，即使多种传感器信息综合、飞行员辅助决策技术及信息融合、显示、处理技术，使飞行员能专注于决策高层战术。

（2）提升飞机的作战能力。信息化、综合化的航电系统使得飞机的远距离作战、近距离作战、单机多目标攻击、电子战、信息战、协同作战、夜战等能力得到极大提升。

（3）高度信息化。新型综合核心处理器、基于数据链的通信系统、高度综合的架势舱显示系统及高速数据总线，不但使飞机内外信息的获取、传输、处理能力增强，好使得飞机的信息交互、共享、利用能力大大增强。

（4）飞机易于维护。航空电子综合系统具有自检测装置，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。

（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、触控式显示屏等系统，使得易于操控。

2 航空电子综合系统的关键技术

航电综合系统是一个庞大而复杂的网络通讯控制系统，其研制和开发过程中涉及多个学科和技术领域，其发展方向有开放式系统结构、经济可承受性、可变规模能力、先进的传感器综合能力及成熟的软件工程环境等。其关键技术有：

（1）开放式系统结构。目前军用和商用技术均开始从“封闭式结构”向“开放性结构”转变，开放性结构具有灵活、经济可承受、可变规模型、可交互操作型、可移植性等特点。并且还具有降低成本、系统模型建立快速、功能修改、扩充、元器件更换容易等优点。

（2）系统总体设计技术。主要是根据飞机及其任务对其航电系统进行定义、分析、设计、评估并反复迭代以满足要求。

（3）系统综合技术。航电综合系统是对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。传感器的费用大约占了航电系统的70%，如红外和光电传感器在遥感、侦察、制导、报警、夜视等方面应用广泛，隐蔽性好、抗干扰能力强且分辨率高等特点。传感器综合就是把电子战、通信导航识别、雷达、激光设备、红外设备等传感器按光电和射频两个频段综合成一个系统以实现各种传感器的相应功能。

3 航空电子系统的发展分析和发展趋势

航电系统的发展趋势为：采用高速数据总线、高度模块化设计、大规模先进软件技术，高度综合的驾驶舱显示系统和先进传感器综合系统。

（1）高速数据总线。告诉数据总线的采用能够实现系统的大容量、高速的数据传输，以及重构、资源共享、容错的功能。高速数据总线应采用“令牌”环网访问控制协议，要实现对总线的数据访问和存储就必须获取“令牌”，每个终端都有机会获取。

（2）高度模块化设计。航电系统在物理结构上实现了高度模块化，即其有许多可更换的专用或通用子模块组成。这些子模块由超高速集成技术发展得来，具有高故障检测、低故障率及隔离能力，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实时分配给可更换模块完成，以实现系统的重构功能和容错性。

（3）大规模先进软件。航电系统的软件含有大量的源代码，其主要有系统的分布执行程序、执行及核心执行程序构成。系统软件的大规模增长，对总成本有一定影响，但是大大的提高了系统的总体性能。

（4）高度综合的驾驶舱显示系统。驾驶舱显示系统有六个下视和一个平视显示器构成，以为飞行员提供所有战场态势等相关信息，人机交互能力较强及具有友好的显示界面。六个下视显示器为显示飞行、攻击、战场态势、导航识别、外挂武器、防御、头房屋等信息。平视显示器为广角全息显示器。

（5）先进的传感器综合系统。目前飞机上常装备机载火控雷达、电子战系统、导航识别系统，以实现对多传感器进行信息融合和综合管理，大大的增强了飞机的全面感知能力，其他传感器的使用极大的提高了信息传输速度、信号传输、处理的速度，并能降低系统的总体成本。

4 总结

航空电子综合系统目前已得到广泛应用，它能提高飞机的安全性、稳定性、作战能力及飞行能力等。因此航空电子综合系统的信息化和网络化的快速发展对于未来的信息战、获取战争主动权、保护国家安全等至关重要，对民用飞机的平稳飞行，安全起飞和着陆，按时到达也有重大意义。

作者单位

上海飞机设计研究院 上海市 201210