我也来发个科普贴---现代航电技术概述

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/30 02:57:16


    说明:所有资料均来源公开资料和学校课程,内容都是些基础概述相信很多筒子了解的比我更多希望大家补充,由于自己水平和时间有限肯定还有很多纰漏希望大家见谅。
     一 简介    
     航空电子综合技术研究背景  
     八十年代中至九十年代中相关学校开始了该课程;航空电子与总线通信实验室于70年代在国内开展航空电子综合和机载总线网络研究;80乃带初建立了国内第一套基于1553总线的综合航空电子演示系统;90年代初期国内出版了第一部《航空电子综合化》专著;随着国防科研发展,需求增加,国内相关院校于2000年后重开该课程,成为有国防和航空航空停特色的研究生专业课。
     1.概念     
      QQ截图20130328102005概念.jpg
     2.作用     
      QQ截图20130328102835作用.jpg
       3.发展历程      
      QQ截图20130328103004历程.jpg
      联合航空电子系统
      QQ截图20130328103528联合.jpg
         DAIS计划开创了”航空电子系统综合“的概念,称为联合式系统结构。可进行同意的信息调度和系统管理,有一定的扩展能力和重构能力,在一定程度上解决了战斗机设备和座舱体积重量矛盾 减轻飞行员负荷,为军机带来了作战效能的提高,成功地应用于F16 F18和幻影2000等一系列战机上。
     目前我国的第三代战斗机广泛采用了集中分布式的综合航空电子系统,如歼10,歼轰七A,歼11B,歼八C,歼八F,直十等型号。我国第三代战斗机的综合航空电子系统主要采用单总线及双总线结构,综合水平于国外的战斗机如F15 F16等飞机的综合航空电子水平大体相当。
     QQ截图20130328104454F16.jpgQQ截图20130328104609歼10.jpgQQ截图20130328104643JH7.jpg   
     联合式航空电子系统解决了部分信息共享和显示控制综合的问题,但仍有局限性:综合化程度低,仅针对显示和控制综合,各子系统仍使用专用的硬件和软件资源;数据总线带宽不足,不能满足新的系统信息传输的要求;系统通过总线控制器集中控制,系统控制缺乏健壮性。生命周期成本偏高,需要外场、内场和车间三级维修支持,造成大量附加成本。
     综合式航空电子系统
     80年代中期的“宝石柱”计划,采用综合功能子系统 ,将系统划分为四个功能区,即传感器子系统区、数字信号处理区、任务处理区、飞机管理区,形成了模块化的航空电子综合系统结构。除宽带传感器信号外,数据及控制信息通过在核心 处理功能控制下的互连网络进行交换核心处理功能是通过一套标准的功能模块系列而实现的。实施任务信息和数据的综合处理,成为本世纪初服 役的军用F-22航空电子系统的基础。
   QQ截图20130328105159报收主.jpg
    综合式航空电子系统的主要特点:
    功能分区实现,整个系统按功能划分为横向的层次 ,在每个功能区层次实现更深度的综合
    实现共用模块、容错和重构,以满足对新一代系统 的更高要求
    系统的硬件基础建立在外场可更换模块(LRM)上 ,LRM模块构成功能的独立单元,也是机内自检( BIT)、容错重构、二级维修及资源共享等新概念和新技术的硬件基础
    系统互连向高速网络化发展,F-22使用了星形拓朴 结构的高速光纤、点对点光纤链路及1553B等多种传输手段 。
    QQ截图20130328105410F22.jpgQQ截图20130328105435我国.jpg
      QQ截图20130328110607F22分析.jpg
      F22航电系统分析--7项关键技术:先进航电系统顶层设计技术;
                                  通用综合处理机技术;
                                  驾驶员助手技术;
                                  机载有源相控阵雷达
                                  多传感器管理和信息融合技术;
                                  超视距攻击与防御技术;
                                  智能化座舱显示控制技术。
                     2大优势能力:优势制空作战能力——“先敌发现、先敌发射、先敌摧毁”的超视距攻击与防御能力;无线电静默攻击能力。
   先进综合式航空电子系统
   90年代初的“宝石台”计划,是“宝石柱”结构的延伸和增强,沿用了“宝石柱”结构思想,中心是解决传感器成本、重量、体积、功率和可靠性等问题继续使用通用化、模块化和标准化的模块系列,以减少成本及支援性问题即采用综合的传感器结构。 QQ截图20130328110341宝石台.jpg
    JAST(联合先进攻击技术)计划,是 向实用化过渡的先进技术验证计划,其技术成果应用到美国JSF联合攻击战斗机上 。
   QQ截图20130328110804JAST.jpgQQ截图20130328110832jsf.jpg
    QQ截图20130328111017F35分析.jpgQQ截图20130328111056分析2.jpg
     4.先进航空电子综合特点及设计思想:
      先进航空电子综合的设计思想: 强调可负担得起、开放式系统结构、可变规模能力、商用货架产品(COTS)技术;传感器信号综合和孔径综合 ;基本构件为内含测试和故障隔离的标准模块; 使用先进的统一航空电子互连网络 ;可重用的软件; 强调信息安全保障 。

(后面的有时间慢慢加上去 先写个大纲)
二 航空电子系统功能
        引言:由于飞机的用途多种多样,这就要求航空电子系统能够实现无线电通信 导航与识别 探测与电子对抗 系统控制与管理这些功能。一般来说航空电子系统由一下几个部分组成:无线电通信系统 导航系统 目标探测系统 电子战系统 火力控制系统 飞行控制系统 控制/显示系统。
  2.1 无线电通信系统
   定义:航空通信是现代航空电子系统的重要组成部分,是利用无线电波的传播特性完成特定功能的系统,主要用于飞机与地面 飞机与飞机 飞机与其他平台之间的通信联络和传输语音和数据信息。
   分类:短波电台 超短波电台 卫星通信 数据链 航空遥感遥测通信 航空激光通信。
   短波电台(HF高频通信系统)主要用于机载远程通信,距离可达数千公里 用于在远程飞行与基地间的通信联络。
   超短波电台(甚高频通信系统) 主要用于飞机着陆期间 飞机通过管制公寓时与地面交通管制人员之间的双向语言通信,这中是靠直线方式传输,又称为视距通信。
    卫星通信系统 能够提供更加可靠的全球化的通信手段 高质量的语音 远距离的通话主要用于预警机 空中加油机 远程运输机 战略轰炸机 控制指挥飞机 大型侦察机 作战半径大的战术飞机。
    数据链  主要用于编队内各个单元之间交换情报资料,实施监控战场态势,提高编队的相互协同能力和作战效能,典型的有Link11 Link4A Link16.
QQ截图20130329084640Link4a.jpgQQ截图20130329085218Link11.jpgQQ截图20130329085233Link16.jpg
   
   
  2.2  导航系统
  2.3  环境监视系统
  2.4  目标探测系统
  2.5  电子战
  2.6 火力控制系统
  2.7 飞行控制与管理
三.开放系统结构
   3.1概念
   3.2构建开放系统方法与过程
   3.3 开放式航空电子系统
   3.4 射频综合体系结构:联合战术无线电系统JTRS案例
四 互连技术
   军用总线网络的产生及应用现状
五 航空电子通用模块
   外形尺寸  电连接器 热设计 电磁兼容设计 环境实验
六 航空电子系统软件
   模型  实时操作系统 TRLINUX系统 分区管理 通信模型 任务模型 实时设计




    说明:所有资料均来源公开资料和学校课程,内容都是些基础概述相信很多筒子了解的比我更多希望大家补充,由于自己水平和时间有限肯定还有很多纰漏希望大家见谅。
     一 简介    
     航空电子综合技术研究背景  
     八十年代中至九十年代中相关学校开始了该课程;航空电子与总线通信实验室于70年代在国内开展航空电子综合和机载总线网络研究;80乃带初建立了国内第一套基于1553总线的综合航空电子演示系统;90年代初期国内出版了第一部《航空电子综合化》专著;随着国防科研发展,需求增加,国内相关院校于2000年后重开该课程,成为有国防和航空航空停特色的研究生专业课。
     1.概念     
      QQ截图20130328102005概念.jpg
     2.作用     
      QQ截图20130328102835作用.jpg
       3.发展历程      
      QQ截图20130328103004历程.jpg
      联合航空电子系统
      QQ截图20130328103528联合.jpg
         DAIS计划开创了”航空电子系统综合“的概念,称为联合式系统结构。可进行同意的信息调度和系统管理,有一定的扩展能力和重构能力,在一定程度上解决了战斗机设备和座舱体积重量矛盾 减轻飞行员负荷,为军机带来了作战效能的提高,成功地应用于F16 F18和幻影2000等一系列战机上。
     目前我国的第三代战斗机广泛采用了集中分布式的综合航空电子系统,如歼10,歼轰七A,歼11B,歼八C,歼八F,直十等型号。我国第三代战斗机的综合航空电子系统主要采用单总线及双总线结构,综合水平于国外的战斗机如F15 F16等飞机的综合航空电子水平大体相当。
     QQ截图20130328104454F16.jpgQQ截图20130328104609歼10.jpgQQ截图20130328104643JH7.jpg   
     联合式航空电子系统解决了部分信息共享和显示控制综合的问题,但仍有局限性:综合化程度低,仅针对显示和控制综合,各子系统仍使用专用的硬件和软件资源;数据总线带宽不足,不能满足新的系统信息传输的要求;系统通过总线控制器集中控制,系统控制缺乏健壮性。生命周期成本偏高,需要外场、内场和车间三级维修支持,造成大量附加成本。
     综合式航空电子系统
     80年代中期的“宝石柱”计划,采用综合功能子系统 ,将系统划分为四个功能区,即传感器子系统区、数字信号处理区、任务处理区、飞机管理区,形成了模块化的航空电子综合系统结构。除宽带传感器信号外,数据及控制信息通过在核心 处理功能控制下的互连网络进行交换核心处理功能是通过一套标准的功能模块系列而实现的。实施任务信息和数据的综合处理,成为本世纪初服 役的军用F-22航空电子系统的基础。
   QQ截图20130328105159报收主.jpg
    综合式航空电子系统的主要特点:
    功能分区实现,整个系统按功能划分为横向的层次 ,在每个功能区层次实现更深度的综合
    实现共用模块、容错和重构,以满足对新一代系统 的更高要求
    系统的硬件基础建立在外场可更换模块(LRM)上 ,LRM模块构成功能的独立单元,也是机内自检( BIT)、容错重构、二级维修及资源共享等新概念和新技术的硬件基础
    系统互连向高速网络化发展,F-22使用了星形拓朴 结构的高速光纤、点对点光纤链路及1553B等多种传输手段 。
    QQ截图20130328105410F22.jpgQQ截图20130328105435我国.jpg
      QQ截图20130328110607F22分析.jpg
      F22航电系统分析--7项关键技术:先进航电系统顶层设计技术;
                                  通用综合处理机技术;
                                  驾驶员助手技术;
                                  机载有源相控阵雷达
                                  多传感器管理和信息融合技术;
                                  超视距攻击与防御技术;
                                  智能化座舱显示控制技术。
                     2大优势能力:优势制空作战能力——“先敌发现、先敌发射、先敌摧毁”的超视距攻击与防御能力;无线电静默攻击能力。
   先进综合式航空电子系统
   90年代初的“宝石台”计划,是“宝石柱”结构的延伸和增强,沿用了“宝石柱”结构思想,中心是解决传感器成本、重量、体积、功率和可靠性等问题继续使用通用化、模块化和标准化的模块系列,以减少成本及支援性问题即采用综合的传感器结构。 QQ截图20130328110341宝石台.jpg
    JAST(联合先进攻击技术)计划,是 向实用化过渡的先进技术验证计划,其技术成果应用到美国JSF联合攻击战斗机上 。
   QQ截图20130328110804JAST.jpgQQ截图20130328110832jsf.jpg
    QQ截图20130328111017F35分析.jpgQQ截图20130328111056分析2.jpg
     4.先进航空电子综合特点及设计思想:
      先进航空电子综合的设计思想: 强调可负担得起、开放式系统结构、可变规模能力、商用货架产品(COTS)技术;传感器信号综合和孔径综合 ;基本构件为内含测试和故障隔离的标准模块; 使用先进的统一航空电子互连网络 ;可重用的软件; 强调信息安全保障 。

(后面的有时间慢慢加上去 先写个大纲)
二 航空电子系统功能
        引言:由于飞机的用途多种多样,这就要求航空电子系统能够实现无线电通信 导航与识别 探测与电子对抗 系统控制与管理这些功能。一般来说航空电子系统由一下几个部分组成:无线电通信系统 导航系统 目标探测系统 电子战系统 火力控制系统 飞行控制系统 控制/显示系统。
  2.1 无线电通信系统
   定义:航空通信是现代航空电子系统的重要组成部分,是利用无线电波的传播特性完成特定功能的系统,主要用于飞机与地面 飞机与飞机 飞机与其他平台之间的通信联络和传输语音和数据信息。
   分类:短波电台 超短波电台 卫星通信 数据链 航空遥感遥测通信 航空激光通信。
   短波电台(HF高频通信系统)主要用于机载远程通信,距离可达数千公里 用于在远程飞行与基地间的通信联络。
   超短波电台(甚高频通信系统) 主要用于飞机着陆期间 飞机通过管制公寓时与地面交通管制人员之间的双向语言通信,这中是靠直线方式传输,又称为视距通信。
    卫星通信系统 能够提供更加可靠的全球化的通信手段 高质量的语音 远距离的通话主要用于预警机 空中加油机 远程运输机 战略轰炸机 控制指挥飞机 大型侦察机 作战半径大的战术飞机。
    数据链  主要用于编队内各个单元之间交换情报资料,实施监控战场态势,提高编队的相互协同能力和作战效能,典型的有Link11 Link4A Link16.
QQ截图20130329084640Link4a.jpgQQ截图20130329085218Link11.jpgQQ截图20130329085233Link16.jpg
   
   
  2.2  导航系统
  2.3  环境监视系统
  2.4  目标探测系统
  2.5  电子战
  2.6 火力控制系统
  2.7 飞行控制与管理
三.开放系统结构
   3.1概念
   3.2构建开放系统方法与过程
   3.3 开放式航空电子系统
   3.4 射频综合体系结构:联合战术无线电系统JTRS案例
四 互连技术
   军用总线网络的产生及应用现状
五 航空电子通用模块
   外形尺寸  电连接器 热设计 电磁兼容设计 环境实验
六 航空电子系统软件
   模型  实时操作系统 TRLINUX系统 分区管理 通信模型 任务模型 实时设计


这里要补充下1553B数据总线,其最早由美军采用后来各国根据自己身需要在其基础上进行改进,我国也采用军标1553B的总线。
飞行试验实时监控是确保试飞安全、提高试飞效率的重要手段。1553B总线数据是试飞实时监控的重要参数。飞行试验中来自飞机机载遥测PCM流中选择的1553B总线参数,是驱动实时监控显示画面的主要数据源,是实现可视化显现的基础。实时监控画面主要有模拟飞机多功能显示器画面,如飞机状态、航空电子状态、飞控状态、发动机状态,模拟的平显画面,另外还有飞机的三维姿态、航迹等各种图形、曲线、数字、表格形式的显示画面,为试飞指挥员、试飞工程师及时发现飞机故障、确保飞机试飞安全,提供了重要手段。
1553B总线数据事后处理分为预处理和最终处理。
   预处理是按试飞工程师要求的参数名、时间段、采样率,从100%记录的1553B总线数据中提取要求的参数,并进行必要的处理和转换,以不同格式的数据文件输出,为1553B总线数据最终处理提供各种类型的数据文件。这为试飞工程师和主机厂所排故,提供了真实可靠的1553B总线数据,对缩短飞机系统和航空电子系统排故周期,加快试飞进度,有重要意义。
  最终处理是试飞工程师根据预处理结果,按照航电各专业(如火控、雷达、惯导等)的需求,对100%的1553B工程单位数据进一步的分析与处理和综合处理。
我能吐槽一下北航的各种课件很没有时效性么。。。。基本上最近15年的东西都不会讲
Dream_Angel 发表于 2013-3-28 12:18
我能吐槽一下北航的各种课件很没有时效性么。。。。基本上最近15年的东西都不会讲
那是肯定的嘛 公共课的东西 讲最近30年的都不错了 基本都是基本的东西
这个内容太多了,Mark下,慢慢看啊哈。。。
爱琴海上的渔夫 发表于 2013-3-28 12:44
这个内容太多了,Mark下,慢慢看啊哈。。。
[:a1:] 只做了第一章的 还都省略了好多..........
其实我觉得直接传那几个课件算了
tq107191614 发表于 2013-3-28 12:46
只做了第一章的 还都省略了好多..........
其实我觉得直接传那几个课件算了
支持支持,资料多多益善。。。。。
爱琴海上的渔夫 发表于 2013-3-28 12:58
支持支持,资料多多益善。。。。。
  好的哦
专业级文献!{:soso_e113:}

ymx654321 发表于 2013-3-28 15:31
专业级文献!


谢谢哦
其实是往年部分航电的课件  随便也发上来大家看看
ymx654321 发表于 2013-3-28 15:31
专业级文献!


谢谢哦
其实是往年部分航电的课件  随便也发上来大家看看
师兄10院的?
好资料,就是看的不明就里
来学习学习
不错,好东西
请教楼主,离子鱼大师曾经教育我说航电不包括雷达,雷达是雷达航电是航电,这种说法科学吗?
tq107191614 发表于 2013-3-28 12:35
那是肯定的嘛 公共课的东西 讲最近30年的都不错了 基本都是基本的东西
请教楼主,航电包括雷达,这点您敢确定吗?因为某人曾教育我说雷达是雷达,航电是航电……
学习了......
好帖,收藏了慢慢看
嘿嘿,这个是我们的专业课啊,当年1553B和ARINC429都要考啊
-nothing- 发表于 2013-3-28 19:03
师兄10院的?
额 不是 原来是8院的......
你是10院的哇?
工大好青年 发表于 2013-3-28 21:55
嘿嘿,这个是我们的专业课啊,当年1553B和ARINC429都要考啊
你是几院的哦 说不定我们还一起上过课哦.......
你是火控的?
奇多圈 发表于 2013-3-28 19:11
好资料,就是看的不明就里
权当看着玩吧 其实学过的后面很多也不明就里

QUACK 发表于 2013-3-28 20:05
请教楼主,离子鱼大师曾经教育我说航电不包括雷达,雷达是雷达航电是航电,这种说法科学吗?


我先不评论人家的科学不科学
先说传统上来说 航电 分为:无线通信系统 导航系统 环境监视系统 目标探测系统 电子战系统 火力控制系统 飞行控制与管理系统 控制/显示系统
机载雷达都属于目标探测系统的 不论是火控 预警 侦测与监视 还是地形回避 跟踪 气象等这些雷达都是
至于你说的那个大师 我不知道他把雷达划分到其他地方的根据 也不好评论
我猜他是认为现在飞机特别是战斗机中雷达太重要所以独立出来一个系统 这样也无可厚非 但是如果这样划分对于其他的机种 如军用运输 民机  这类雷达系统相对小的飞机又不太合适
QUACK 发表于 2013-3-28 20:05
请教楼主,离子鱼大师曾经教育我说航电不包括雷达,雷达是雷达航电是航电,这种说法科学吗?


我先不评论人家的科学不科学
先说传统上来说 航电 分为:无线通信系统 导航系统 环境监视系统 目标探测系统 电子战系统 火力控制系统 飞行控制与管理系统 控制/显示系统
机载雷达都属于目标探测系统的 不论是火控 预警 侦测与监视 还是地形回避 跟踪 气象等这些雷达都是
至于你说的那个大师 我不知道他把雷达划分到其他地方的根据 也不好评论
我猜他是认为现在飞机特别是战斗机中雷达太重要所以独立出来一个系统 这样也无可厚非 但是如果这样划分对于其他的机种 如军用运输 民机  这类雷达系统相对小的飞机又不太合适
QUACK 发表于 2013-3-28 20:09
请教楼主,航电包括雷达,这点您敢确定吗?因为某人曾教育我说雷达是雷达,航电是航电……
传统来说航电包括 无线通信系统 导航系统 目标探测系统 电子站系统 火力控制系统  飞行控制系统 控制/显示系统  飞机上各型雷达都属于目标探测系统里面的 所以说雷达属于航空电子综合系统的一个部分
至少我听到的老师是这么说的哈 还有现在总体所里面雷达也是一般由航电部和航电室负责
如果把雷达独立划分出来在一些对雷达需求较小的航空器上就显得有点小 不太合适 个人这么认为哈
至于你说的那位大师的说法或许他个人有独特的见解 我觉得这个没必要争吧
工大好青年 发表于 2013-3-28 21:55
嘿嘿,这个是我们的专业课啊,当年1553B和ARINC429都要考啊
工大好青年......... 好名字
头像的名字更好
tq107191614 发表于 2013-3-29 07:56
额 不是 原来是8院的......
你是10院的哇?
不是额,我是7院的~
-nothing- 发表于 2013-3-29 09:54
不是额,我是7院的~
能源动力哇 我有个10多年的基友 也是你们院的 原来你们院军训都和我们一起的
tq107191614 发表于 2013-3-29 08:32
传统来说航电包括 无线通信系统 导航系统 目标探测系统 电子站系统 火力控制系统  飞行控制系统 控制/显示 ...
非常感谢兄弟的讲解,这是因为当初的预警机扯起来的,离大师说以色列给了我们一架不带雷达的全状态技术样机在这个全状态上CD也是垒了相当高的楼。

兄弟厚道人,还请以后多多科普
QUACK 发表于 2013-3-29 10:43
非常感谢兄弟的讲解,这是因为当初的预警机扯起来的,离大师说以色列给了我们一架不带雷达的全状态技术样 ...
当初违约那个事么? 如果是真的那应该算个特例吧 特殊情况下特殊处理办法吧 不能做为共性来看 而且就此把雷达独立于航电也不太好 呵呵 客气了 大家都爱好 弄着玩嘛

-nothing- 发表于 2013-3-29 09:54
不是额,我是7院的~
我每次看到你的前面 都觉得自己好悲剧.........
1553B是不是已经落后了?
北航上课用的PPT都敢拿出来显摆一下~~叫我们学别的专业的筒子情何以堪~~
tq107191614 发表于 2013-3-29 10:55
当初违约那个事么? 如果是真的那应该算个特例吧 特殊情况下特殊处理办法吧 不能做为共性来看 而且就此把 ...
要是那一次还好,今年初的时候说歼十的时候离大师又对我强调一遍雷达是雷达航电是航电,还说歼十的航电和武器系统都是歼八二的技术成果。不过听你这么说我算弄明白了
wenyi1991113 发表于 2013-3-29 11:16
北航上课用的PPT都敢拿出来显摆一下~~叫我们学别的专业的筒子情何以堪~~
这也有显摆的嫌疑 如果全手打 就算是复制也会手抽筋
如果你愿意干那活的话 我不介意发给你 你来做算了
tq107191614 发表于 2013-3-29 10:55
我每次看到你的前面 都觉得自己好悲剧.........
同悲剧啊……
dhfaaa 发表于 2013-3-29 10:57
1553B是不是已经落后了?
是的 不过他是目前应用最广泛和成熟的 和ARINC 429 都影响很大
现在有其他更高的 如FC-AE光纤通道 和 ARING 664 AFDX这类高速数据总线
但是即便如F22 它也有1553B
tq107191614 发表于 2013-3-29 11:52
是的 不过他是目前应用最广泛和成熟的 和ARINC 429 都影响很大
现在有其他更高的 如FC-AE光纤通道 和 AR ...
谢谢!
另外,美国为什么还在用Link4A这种看上去比较落后的数据链呢?
为什么看不到Link16取代Link11的趋势呢?比Link11有什么缺点吗?
tq107191614 发表于 2013-3-29 08:01
你是几院的哦 说不定我们还一起上过课哦.......
你是火控的?
对呀,我是火控的啊
dhfaaa 发表于 2013-3-29 12:05
谢谢!
另外,美国为什么还在用Link4A这种看上去比较落后的数据链呢?
为什么看不到Link16取代Link11的 ...
Link4A有个最大的功能是自动控制舰载机着舰系统能,Link16在其他功能上都可以取代4但是最早还不能满足自动控制着舰 所以4在海军飞机上用的最多 不过据说15年前后会被16号全面替代
趋势肯定是11号以后不会被大规模应用 至于说是16或者其他的型号不好说因为这项技术还要继续发展 例如22号这类 其实明显缺点没有 只是要求更高 如 更快 更大 更多 抗干扰 保密性等等....
tq107191614 发表于 2013-3-29 12:29
Link4A有个最大的功能是自动控制舰载机着舰系统能,Link16在其他功能上都可以取代4但是最早还不能满足自动 ...
这个22号就是11号发展来的吧,貌似不兼容16号。那么它比16号、11号个有什么优缺点吗?