国产大屏幕高清机载显示器——都来猜猜,是给谁用的

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/03/29 06:51:22






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歼11d 歼16?
是给11用的吧,别的貌似没这么多挂点
反正不是20的
玻璃化座舱只是现代化的一个方面。座舱看上去再怎么“高科技”,但是对应的传感器性能低下,对战力的提升也不大。
奥黑把骡马一把揪过来:“老实交待,你小子是不是又图省钱把F35显示器外包给兔子了?
骡马:“这个真没有啊
会不会是轰炸机
这个后舱看动作片可真爽歪歪。


胖电坐仓这么牛B。胖电至少要值2亿刀啊。那些亿多刀买的要感谢mD的厚道啊!^0^

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以后开战斗机真跟打电子游戏差不多了。


所有的改进型都用,甚至包括歼11C/歼15/歼20/歼31,甚至所有的直升机改型
看看我们是如何用DSI的就知道了,什么叫做真正的高级,那就是把所谓的高大上普及了,你不是喜欢金子吗,那就让你连马桶都用金的


显示系统不是简单地将各种机载传感器数据不加处理地传递给飞行员,而是希望显示系统传递给飞行员是经过机载综合核心处理器(ICP)过滤后的最有效信息,以求大幅度降低飞行员的工作负担。 所以显示器背后的那个数据综合处理系统才是最关键的。

所有的改进型都用,甚至包括歼11C/歼15/歼20/歼31,甚至所有的直升机改型
看看我们是如何用DSI的就知道了,什么叫做真正的高级,那就是把所谓的高大上普及了,你不是喜欢金子吗,那就让你连马桶都用金的

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显示系统不是简单地将各种机载传感器数据不加处理地传递给飞行员,而是希望显示系统传递给飞行员是经过机载综合核心处理器(ICP)过滤后的最有效信息,以求大幅度降低飞行员的工作负担。 所以显示器背后的那个数据综合处理系统才是最关键的。
lizhiling 发表于 2015-9-21 13:35
本子液晶世界一流。应该是本子造的吧?
看到好东西就想相当然的认为是本子造的,真是膝盖跪的都直不起来,够敬业!中国的液晶面板企业有多少自己去查查。
15 16 20?看上去很是高大上。
总不能是女豹子用吧
AESA雷达和发动机/复材技术才是现代空战之本
F-35联合攻击战斗机代表了先进战机技术的又一次革命,它具有高度综合的航电系统,隐身性能良好,融合了多种先进的机载传感器,并拥有极强的数据交换能力,本文将通过洛克希德•马丁公司试飞员的观点,更加深入地介绍这种先进的多任务战斗机先进的座舱介面。 简洁的驾驶舱布局
  当你第一次坐进F-35的驾驶舱的时候,你将看到安装到原来老式战斗机上的仪表盘和各种仪表都完全消失了,取而代之的是一块大型的彩色数字式触摸式液晶显示器。
  飞行员只需要用他的手指触碰多功能显示器(MFD)上的相应区域。就可以随意调整各种信息的显示方式和显示顺序,或者重新启动显示系统。以前老式战斗机座舱内部各种让人眼花缭乱的开关和按钮已经在F-35的先进座舱中几乎完全消失了,这些开关和按钮的功能大部份已经转移到F-35先进的触摸式平板显示器上。当然,你在F-35的座舱偶尔也能找到少数几个老式的开关和按钮,但是,F-35座舱的整体环境已经大为改善,给人一种“简约”的感觉。
  F-35战斗机的首席试飞员乔•比斯利(Jon Beesley)说道:“F一22猛禽战斗机的座舱内同样布置了三个多功能液晶显示器。它是战斗机座舱界面从传统的机械仪表式到今天F-35战斗机上先进的触摸式平板显示器的一个重要的技术过渡。”乔•比斯利是洛克希德•马丁公司的资深试飞员,他曾担任过F-117隐身战斗机和F一22原型机的试飞员,他是第四位试飞YF-22(F-22的原型机)的飞行员,并且是第二位试飞量产型F-22A的飞行员,因此他对F-22飞机座舱的技术演变过程非常了解,他说道:“在F-22的原型机YF-22上,洛-马公司就已经尝试过使用先进的触摸式显示器技术,并且在试验中得到了许多有益的经验,但是遗憾的是。出于降低研发风险的考虑,这项革命性的技术并没有应用到量产型的F--22A战斗机上。”但是,现在洛-马公司关于先进的触摸式显示器的技术积累终于在F-35战斗机上得到了应用。
  F-22A“猛禽”战斗机装备有三个液晶多功能显示器,座舱介面中间的那个MFD的尺寸是20厘米×20厘米,而座舱两边的MFD的尺寸是16.5厘米X 16.5厘米。比斯利解释道:“如果时间倒退20年,F-22战斗机座舱内的这套显示系统确实是非常先进、非常简约的,但是.现在F-35的座舱介面才是‘少即是多’(Less ismore)的简约主义的最完美表达。”
  比斯利首次坐进F-35座舱的反应和多数资深飞行员首次看到F-35座舱介面的反应一样。他解释道:“F-35座舱内部极少的开关和按钮数量给人留下了极其深刻的印象,当然,其最显著的特征就是那个取代了仪表面板的20厘米×50.8厘米的大型触摸式液晶多功能显示器,随着计算机技术的飞速发展,在过去若干年里,触摸式显示器控制技术已经相当成熟,F-35的研发成功,标志着这一先进控制技术首次在战斗机上得以应用,这将极大地减轻飞行员的工作负担。”打个比方,F-35上的飞行员不仅可以通过触碰显示器来切换飞机的空中加油模式和飞行控制系统测试模式,而且还可以在触摸式显示器上控制各种机载无线电系统、任务系统计算机、敌我识别系统和导航系统。  
  比斯利指出:F-35座舱内的20厘米X50厘米的大型平板多功能显示器可以按照飞行员的意愿来定制不同显示窗口的尺寸大小和排列方式。其“人机界面设计”非常优秀。通过触碰显示屏,飞行员可以将显示屏划分为两个20厘米×25厘米的显示窗口、或者4个8厘米×12.5厘米的显示窗口。飞行员可以任意划分显示窗口的大小或组合方式,直到这套显示系统以最令人满意的方式向飞行员显示各种信息为止。  
  比斯利补充道:“F-35的显示系统能够简化复杂数据的显示过程,其灵活、多变的数据显示方式,和尺寸可调的显示窗口是其他任何战斗机上都没有的。”
  F-35座舱内的大型平板显示器是由左右两个20厘米×25厘米的平板显示器拼接而成,两个显示器的工作互不影响,互为备份,如果其中一个显示器出现故障,那么所有信息自动转移到另外一个20厘米X 25厘米的显示器上进行显示。比斯利继续说道:“作为一种多用途战斗机。F-35战斗机可能将要执行其他人难以想象的最为复杂的作战任务一一从争夺制空权到近距离空中支援,再到摧毁敌方的防御体系。所以工程人员在F-35的人机界面设计上花费了巨大的心血,使得F-35的显示系统可以从对应于一种任务类型的显示模式很自然地转换到对应另外一种任务类型的显示模式。同时对战斗机座舱内的其他系统做出有效的调整,以便飞行员能够很快适应新的作战任务类型。”



F-35战机先进驾驶舱全景图  
   
    一切为人着想
  洛•马的设计师们从一开始就没有打算在改进以前战斗机的传统的座舱界面的基础上,演变出F-35的座舱。他们决定另起炉灶,为F-35战斗机设计一个全新的座舱,以满足21世纪战斗机飞行员的需求。洛•马的设计师们希望F-35的显示系统不是简单地将各种机载传感器数据不加处理地传递给飞行员,而是希望显示系统传递给飞行员是经过机载综合核心处理器(ICP)过滤后的最有效信息,以求大幅度降低飞行员的工作负担。
  前F-16战斗机飞行员,现洛•马公司F一35战斗机人机界面设计组项目主管麦克•斯格夫(Mike Skaff)说道:“F-35战斗机座舱人机界面的设计目的是确保飞行员把精力中在战术运用上,而不是繁琐的机载系统操作上。现代化战斗机的复杂程度是相当惊人的.如果飞行员必须要对飞机上各种机载系统的状况进行监视的话,必将分散飞行员的注意力,从而遗漏某些更为重要的作战任务信息。我们希望F-35的座舱系统能够为飞行员做更多的事情,以减轻飞行员的工作负担,从而确保飞行员将有限的精力集中到完成作战任务上来。”

                   呈现在飞行员面前的F-35显示系统

  F-35的首席试飞员比利斯的飞行小时数已经超过了5000小时,在他的飞行员生涯中,他曾驾驶超过20种战斗机,在试飞F-35之前,他已经在F-35的飞行模拟器上“飞行—了数百小时。最近,为了完成驾驶第一架SDD型F-35A战斗机(AA-1号)在2006年12月进行首飞的任务,他花费了更多的时间来熟悉AA-1号F-35飞机的真实座舱。AA一1号F-35的座舱和以后的批量生产型F-35的座舱基本相同,但是在AA-1号的座舱内多出了一些为了进行飞行试验而加装的特殊的设备(这在以后的量产型战斗机上将被省去),AA-1号的座舱内安装了两个电力系统紧急开关(互为备份),并在大型平板显示器的下方安装了一个控制面板,另外,AA-1号的座舱里还安装了一个显示战术数据小型数字式显示器,以显示AA-1号F-35上独特的通信、导航和识别系统(CNI)提供的战术信息。
  三种不同型号的F-35战斗机拥有几乎完全相同的座舱,它们的座舱中唯一的区别在于:F-35A(空军的常规起降型)和F-35C(海军舰载型)的座舱中有一个按钮,用于展开飞机的尾钩。以便F-35A型战斗机在跑道尽头的紧急制动,或者F-35C在航母狭小的甲板上降落;而F-35B(海军陆战队机的短距起飞垂直降落型)的座舱中则拥有一个特殊的按钮。用于控制飞机的“垂直起降模式”和“平飞模式”的转换。
  在F-35的座舱内。发动机的油门杆被布置在飞行员的左手边。而驾驶杆则被布置在飞行员的右手边。比斯利继续解释到:“在飞行员进行高过载机动的时候,其驾驶杆的杆力和偏移量是可变的,按照驾驶鹞式垂直起降战斗机的经验,飞行员会想当然地认为F-35B在进行垂直降落的时候,操纵驾驶杆和油门杆力度的要非常轻微而小心,但是在F-35B的座舱内装有‘软着陆’制动器,它可以自动调解飞机,这样在垂直着陆过程中,飞行员并不需要对飞机的操纵进行过多的干预”,F一35的油门操纵杆的一个主要特征就是:飞行员不能通过调解油门来关闭飞机的发动机,而需要操纵一个单独的开关来关闭发动机。将油门操纵杆和发动机开关分离的设计方式已经在JSF项目的原型机X-35上得到了充分的验证。


                   飞行员试飞F-35战机摸拟飞行系统

  当F-35战斗机座舱还处于最初的设计阶段时,飞行员就参与至0设计工程里来了,他们向工程技术人员提出有益的建议,以便F-35的座舱能够设计得更为人性化。使得飞行员在空战中更为高效地操纵飞机。洛•马的项目主管斯格夫说道“在F-35座舱的设计工程中,我们听取了许多前任和现任美国空军。海军和海军陆战队一线飞行员的建议,同时我们也听取了来自英国、加拿大、丹麦、挪威、荷兰,意大利、土耳其和澳大利亚的战斗机飞行员的有益建议。”
  前“海鹞”战斗机驾驶员,现F/A-18E/F战斗机驾驶员杰夫•卡勒斯中校(C01.Jeff Karnes)不仅参与了F-35战斗机的座舱设计工作,而且还参与了座舱的测试工作。他说道:“F-35驾驶舱的20厘米×50厘米的大型平板显示器为战斗机的战术发挥提供了广阔的操纵空间,这个大型的平板显示器最多可以被划分为12个显示窗口,以便同时显示导航信息.威胁告警,目标指示.油量和武器等信息,为飞行员的快速决策提供了有益的参考。为了减轻飞行员的工作负担,工程技术人员大幅减少F-35战斗机座舱内的按钮和开关数量,并提高系统自动化程度、另外机载核心综合处理器还会过滤掉许多无关紧要的信息,以大幅减少传递给飞行员的信息量。以确保显示给飞行员的都是和完成当前任务相关的最有价值信息。


                         俯视F-35战机先进座舱

  强大的功能
  F-35战斗机座舱内采用的是彩色多功能液晶显示器,以确保其显示的文字和图像的高清晰度。相比以前的黑白显示器,其显示效果大为提高。F-35座舱系统仿真模拟试验的负责人鲍勃•罗素(Bob Russell)强调了彩色多功能显示器的重要性:“一般来说。在监视飞机各系统工作状态的时候,显示器上显示绿色表示飞机状态良好;黄色表示飞行员需要注意飞机可能出现的问题;而红色表示飞机出现了严重故障。并且情况紧急,要求飞行员马上提高警惕。例如,显示器上显示的绿色文字是对飞行员的安全建议;黄色文字则需要飞行员注意;而一旦出现了红色文字,.则代表对飞行员的发出警告,并要求飞行员马上采取应对措施。”
  在显示战场目标的时候,F-35显示器上的这套“色彩标识规则”同样适用,例如F-35的机载传感器发现的目标在如果座舱的战术显示器上是以绿色标识出来的,表示这是友军目标;如果机‘载传感器暂时还不能识别目标是敌是友,那么该目标将在显示器用黄色标识;而已经确定为潜在‘的敌方目标当然是用红色进行标识的。罗素补充遵“在特殊情况下,我们偶尔也会使用蓝色和紫色标识特殊目标。我们一般会选择深浅度不同的灰色来显示不同的地图,并在飞机的俯视图上显示飞机各个子系统的工作状态和信息。例如剩余燃料的、飞行控制系统和武器系统。当然,空中目标和地面目标将以不同的造型或者符号在显示器上出现。并加上不同的色彩,以便于飞行员观察和掌握战场态势。”
  F-35战斗机的另一个特点就是具有语音控制功能,比斯利说道:“在电影《火狐》中,前苏联研制了超级战斗机‘火狐’,在其座舱里飞行员可以用其意念或者语音来控制飞机,即飞行员头脑中瞬间闪现的意念可迅速转换为飞机的飞控和火控信号。随着科技的飞速发展,用语音来控制飞机已经并非只能在科幻小说中读到,在F-35战斗机的座舱内就大量运用了语音控制,但是研究人员通过充分的论证发现,用手指触碰平板显示器的控制模式比语音控制模式效率更高,反应速度更快。因此,在瞬息万变的战场上。我们更倾向于选择用手指触摸平板显示器的控制模式来完成那些需要飞行员瞬间做出决断的任务。例如操纵飞机的武器系统打击敌方目标等任务。但是我们也不能忽视语音控制的作用,我们可以用语音控制系统来完成那些不需要飞行员瞬间做出决断的任务。例如加载导航坐标、变换无线电频率以及计量剩余油量等琐碎任务。合理地利用语音控制系统可以大幅度减轻飞行员的工作负担,并达到大幅度减少座舱内按钮和开关的数量的目的。
  在F-35B的座舱内多配备了一套控制飞机进行短距起飞/垂直降落(STOVL)的控制系统。这是F-35B的座舱和F-35A/C座舱唯一的区别。由于在座舱设计中引入了许多人体工程学理论,所以,F-35的座舱对于飞行员的体形和身材几乎没有限制,无论你是50千克重、170厘米高的小个子,还是120千克重、2米高的壮汉,都能毫无障碍地驾驶F-35战斗机。


                    F-35战机采用了简洁化的玻璃座舱

   HMD取代HUD
  F-35是第一种在座舱里取消了平视显示器(HUD)的量产战斗机,F-35的飞行员将在其头盔综合显示器(HMD)面罩上的虚拟平显上读取所有数据。F一35的先进头盔综合显示器于2006年3月在F-35航电系统实验室首次公开亮相,它可以将机载设备管理计算机和综合显示管理计算机处理后的图像和信息直接显示到HMD的面罩上。HMD给F-35的飞行员提供了极大的方便,也就是说,无论飞行员将视线转向何方,他都可以从HMD的面罩上读取虚拟平显信息(注意,在传统的战斗机座舱里,飞行员只有当平视前方的时候,才能从固定的HUD上读取平显信息)。
                 F-35战机驾驶员用头盔显示瞄准系统
  
比利斯解释到:“过去我们也测试过头盔瞄准具(HMS),例如联合头盔瞄准系统(JHMCS),这个系统的设计目的是在近距格斗时,为战斗机飞行员提供离轴发射导弹的能力,但由于该系统存在时间滞后的缺点,所以美国的战斗机上并没有采用这种系统,但是得益于计算机技术的飞速发展,现在头盔显示系统所显示的信息更新速率非常快,其显示信息已经基本上达到了和飞机机动保持同步。从而解决了头盔显示系统存在时间滞后的问题。”



F-35战机座舱整体显示系统

  有了HMD上虚拟的平显。F-35的飞行员无论将视线转向何方,都可以读取战术和飞行信息。同时HMD也赋予了飞行员离轴发射近距格斗导弹的能力,F-35的飞行员只要将视线转向敌机,就可以锁定目标,并离轴发射导弹,而不必向传统飞机那样:只有将机头指向目标时才能构成导弹发射条件。从而大为提高了F-35的空战能力。同时,装备了HMD,F-35就可以省去传统的平显设备,这样不仅可以减轻了飞机的结构重量,而且可以大为简化战斗机座舱的设计。 比斯利继续说道:“头盔综合显示技术的进步大大提高了飞行员对于目标的瞄准和锁定能力,在传统的飞机上,如果飞行员想通过前视红外系统(FLIR)对目标进行锁定,那么飞行员只能在其正前方狭小的平显上或者多功能显示器上观察目标的红外图像。目标的方位感较差。但是通过F-35装备的HMD。飞行员可直接在HMD的面罩上观看目标红外图像,目标的方位感大大增强。这样飞行员对于瞬息万变的战场态势的感知能力将大幅度提高。”除了以上优点之外,通过与安装在F-35机身不同位置上的红外传感器阵列(也被称为“分布式孔径系统”一DAs)相交联。HMD还赋予了F-35战斗机飞行员全方位的夜视能力。
  在F-35战斗机的发展过程中,其座舱设计方案经历了反复的修改和发展,其显示方式曾尝试过数字式图像投影技术,但是最后洛•马还是选择了先进的平板液晶显示器,目前F-35的座舱设计方案已经基本固定下来,不可能再进行重大的修改。斯格夫说道:“在F-35的全寿命周期中,技术人员将继续对其座舱设计进行优化和完善,但是。在总体设计方案和硬件选择上将不会出现明显改变。”比斯利说道:“对于F-35座舱的任何改进都将以进一步优化人机界面为主要目标,F一35座舱的改进将主要集中在头盔综合显示器的使用和管理上,因为,我们以前从来没有使用HMD的经验。”  
 
            
F-35联合攻击战机使用的弹射座椅
   


结束语  
  总体上看.F一35的座舱相比与以前的战斗机在技术上至少超越了一代,F-35座舱的设计目的就是让飞行员能够成功地完成作战任务。比斯利说道:“F-35座舱最大的特点就是对各种不同类型的复杂任务都具有较强的适应性。”出于减重的考虑,F-35战斗机座舱的舱盖是整体向前开启的。座舱内的座椅的角度和高度可调节,以适应不同身材的飞行员。F-35的弹射座位是由--5丁一贝克公司研制的,它将被安装F-35的三种不同型号上,在F-35的系统验证与发展阶段,它就经历了广泛的测试,它具有低空零速度弹射的能力而且被安装到F-35B STOVL战斗机上的弹射座椅还具有自动弹射功能,一旦在垂直起降过程中出现故障,能够保证飞行员快速而安全地弹射。
用三星的amleod多好,轻薄省电响应速度快



“宝石台”综合电子系统构架是美国空军继为F-22研制的“宝石柱”系统之后,研制的新型综合电子系统构架,上世纪90年代根据JSF项目战斗机的要求,美国提出了宝石台航电系统体系,宝石台与宝石柱最大的区别就是取消了功能区,取而代之是元素概念,其概念就是将探测器、飞行管理、外挂管理、电子战等探测系统通过一个高速率光交换系统,让飞机各个系统处于一个多处理器网络中,从而使航电系统更加紧凑,综合范围和深度更加广泛。

  通常认为美国F-15和F-16是典型的高低搭配的第三代战斗机,而F-22和F-35则分别是它们的后继机,因此从辈分上讲F-22和F-35当属第四代战斗机。但从开发时间和进入服役时间看,F-35要远远晚于F-22。经过了近20年的努力,F-22最近才刚刚进入初始作战状态(IOC),而F-35要到2010年以后才能进入现役。由于电子技术发展迅速,更新换代周期远远短于飞机本身,这就注定了在F-35战斗机上的电子系统要比F-22更先进和具有更高的性价比   我国上世纪90年代开始研究F-22的宝石柱系统之后,又在本世纪初开始研究和研制最新一代综合航电系统架构,这套系统已经在歼10B战斗机上应用,歼20已经采用该系统的完整版。

  F-35联合攻击战斗机(JSF)是一种多用途、并能服务于空军、海军和海军陆战队的多兵种作战飞机。他最具特点的进步是开发和采用了高度综合化的航空电子系统,因而,使战斗机具有全新的作战模式。为了满足21世纪作战需要,战斗机所最需要性能特征是什么?简而言之,就是大量采集飞机内部和飞机外部的各种数据、并对其进行融合处理,形成对战场环境的正确感知,以及实现对飞机和武器系统的智能化控制
F35六大关键技术均被中国掌握 歼20是集大成者
   据悉, F-35的综合航电系统是全数字式的,因此其设备尺寸、重量和耗电量都比 F-22 上的同等设备要减小很多,同时其综合核心处理器(ICP)的运算速度和准确性也比 F-22A 上的 CIP 更高。

  F-35 上的综合核心处理器的运算速度高达 1 兆次/秒(F-22A 上的共用综合处理器的运算速度为 105 亿次/秒,也就是说F-35 战斗机上核心处理器的运算速度是F-22A 上处理器运算速度的十倍),并且在F-35 形成战斗力时,其ICP 内存保留有容量扩大一倍的能力
  早在上世纪90年代我国就开始以ATF为目标的背景机-第四代战斗机预研计划,其中就有包括机载综合处理计算机和高速数据总线等项目的航空电子系统研究项目,并相继研制了数据处理模块、数字信号处理模块、系统大容量存储器等设备,做为系统的骨干的高速数据总线也成功试飞,我国第一条光纤数据总线是将现有火控系统的电缆更换为光纤,也就是1773总线标准,该总线为骨干的航空电子系统成功完成火控、导航及其他课目的试飞。

  进入新世纪随着电子技术的发展,我国开始研制以宝石台为背景研制新一代航空电子系统,其中核心的ICP在2008年珠海航展上首次展示,由于该产品比较低调,因此许多人都未对这个东东留下太深的印象,从有限的图片来看该ICP拥有大约24插槽,目前已经拥有6个模块,一般来说分别应该是数据、信号、视频/图像、输入输出控制、电源等,从FC-1的WMMC使用POWERPC处理器来看,至少样机可能还是用的是POWERPC系列的处理器。
F35六大关键技术均被中国掌握 歼20是集大成者
  我们可以大致勾勒我国第四代战斗机的大致的概况;以ICP为核心,利用高速光交换系统实现高度综合的航空电子系统,利用多功能孔径/综合传感器及显示技术向飞行员提供全面的飞机状态和战场态势环境信息,并提供辅助的战术决策以提高飞机的整体作战能力。

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“宝石台”综合电子系统构架是美国空军继为F-22研制的“宝石柱”系统之后,研制的新型综合电子系统构架,上世纪90年代根据JSF项目战斗机的要求,美国提出了宝石台航电系统体系,宝石台与宝石柱最大的区别就是取消了功能区,取而代之是元素概念,其概念就是将探测器、飞行管理、外挂管理、电子战等探测系统通过一个高速率光交换系统,让飞机各个系统处于一个多处理器网络中,从而使航电系统更加紧凑,综合范围和深度更加广泛。

  通常认为美国F-15和F-16是典型的高低搭配的第三代战斗机,而F-22和F-35则分别是它们的后继机,因此从辈分上讲F-22和F-35当属第四代战斗机。但从开发时间和进入服役时间看,F-35要远远晚于F-22。经过了近20年的努力,F-22最近才刚刚进入初始作战状态(IOC),而F-35要到2010年以后才能进入现役。由于电子技术发展迅速,更新换代周期远远短于飞机本身,这就注定了在F-35战斗机上的电子系统要比F-22更先进和具有更高的性价比   我国上世纪90年代开始研究F-22的宝石柱系统之后,又在本世纪初开始研究和研制最新一代综合航电系统架构,这套系统已经在歼10B战斗机上应用,歼20已经采用该系统的完整版。

  F-35联合攻击战斗机(JSF)是一种多用途、并能服务于空军、海军和海军陆战队的多兵种作战飞机。他最具特点的进步是开发和采用了高度综合化的航空电子系统,因而,使战斗机具有全新的作战模式。为了满足21世纪作战需要,战斗机所最需要性能特征是什么?简而言之,就是大量采集飞机内部和飞机外部的各种数据、并对其进行融合处理,形成对战场环境的正确感知,以及实现对飞机和武器系统的智能化控制
F35六大关键技术均被中国掌握 歼20是集大成者
   据悉, F-35的综合航电系统是全数字式的,因此其设备尺寸、重量和耗电量都比 F-22 上的同等设备要减小很多,同时其综合核心处理器(ICP)的运算速度和准确性也比 F-22A 上的 CIP 更高。

  F-35 上的综合核心处理器的运算速度高达 1 兆次/秒(F-22A 上的共用综合处理器的运算速度为 105 亿次/秒,也就是说F-35 战斗机上核心处理器的运算速度是F-22A 上处理器运算速度的十倍),并且在F-35 形成战斗力时,其ICP 内存保留有容量扩大一倍的能力
  早在上世纪90年代我国就开始以ATF为目标的背景机-第四代战斗机预研计划,其中就有包括机载综合处理计算机和高速数据总线等项目的航空电子系统研究项目,并相继研制了数据处理模块、数字信号处理模块、系统大容量存储器等设备,做为系统的骨干的高速数据总线也成功试飞,我国第一条光纤数据总线是将现有火控系统的电缆更换为光纤,也就是1773总线标准,该总线为骨干的航空电子系统成功完成火控、导航及其他课目的试飞。

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  进入新世纪随着电子技术的发展,我国开始研制以宝石台为背景研制新一代航空电子系统,其中核心的ICP在2008年珠海航展上首次展示,由于该产品比较低调,因此许多人都未对这个东东留下太深的印象,从有限的图片来看该ICP拥有大约24插槽,目前已经拥有6个模块,一般来说分别应该是数据、信号、视频/图像、输入输出控制、电源等,从FC-1的WMMC使用POWERPC处理器来看,至少样机可能还是用的是POWERPC系列的处理器。
F35六大关键技术均被中国掌握 歼20是集大成者
  我们可以大致勾勒我国第四代战斗机的大致的概况;以ICP为核心,利用高速光交换系统实现高度综合的航空电子系统,利用多功能孔径/综合传感器及显示技术向飞行员提供全面的飞机状态和战场态势环境信息,并提供辅助的战术决策以提高飞机的整体作战能力。
航电系统

航电系统发展与利用;一、随着高新技术的发展,未来的战争将是陆、海、空;二、航空电子技术与系统结构的发展;近半个世纪以来,为解决战斗机中的一系列问题,以美;第一代航空电子系统为分立式结构,雷达、通信、导航;第二代航空电子系统为联合式结构,使用几个数据处理;第三代为综合化航空电子结构,以基于“宝石柱”计划;第四代为高度综合化航空电子结构,以基于“宝石平台;从以上

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航电系统发展与利用

一、随着高新技术的发展,未来的战争将是陆、海、空、天、电五维一体的全方位、大纵深、立体化战争。在这种一体化的现代化战争中,空中力量具有全球到达、速战速决、协同作战、火力强劲、生存率高等显著特点,从而决定了空中力量在夺取制空权、对地攻击、快速反应、夺取“制信息权”等方面具有独特的作用,因此,作战飞机的性能好坏将直接影响到战争的质量。而作为提高军机整体作战效能重要手段的航空电子系统必将面临更加严峻的挑战。未来战争对军用航空电子系统功能的要求愈来愈多,未来的航空电子必须具有更多的功能、更好的适应性、更高的可靠性和更强的生存能力。航空电子要达到这种要求,唯一的途径就是系统综合化技术的应用,本文讨论的重点就是航空电子系统的综合化发展过程以及实现综合化需重点关注的关键技术。

二、航空电子技术与系统结构的发展

近半个世纪以来,为解决战斗机中的一系列问题,以美国为首的西方国家开始了漫长的航空电子系统综合技术的开发过程。综合航空电子技术发展至今,基本上经历了分散、联合、综合到高度综合这4个阶段;航空电子系统结构亦是如此,同样经历了分立式、联合式、综合式和高度综合式4个阶段。图1给出了4种典型结构的演变。

第一代航空电子系统为分立式结构,雷达、通信、导航等设备各自均有专用且相互独立的天线、射频前端、处理器和显示器等,采用点对点连接。

第二代航空电子系统为联合式结构,使用几个数据处理器完成低带宽的数据传输交换功能,如导航武器投放、外挂管理、显示、控制等,各单元之间通过数字总线交联,资源共享只在信息链后端的控制和显示环节。这种结构主要来源于美国空军莱特实验室于20世纪70年代提出的“数字式航空电子信息系统”(DAIS)计划,该计划采用机载多路数据传输总线(1553B)技术,简化了设备间的连接关系,减轻了系统的体积和重量,解决了任务处理显示控制的综合问题,对航空电子系统综合化起到了很大的促进作用,使飞机的功能和性能前进了一大步,并为F-15、F-16、A/F-18等普遍应用。

第三代为综合化航空电子结构,以基于“宝石柱”计划的F-22为典型代表。这种结构的综合化程度进一步提高,其主要技术特征是用系统共享的综合核心处理器(ICP)来完成几乎全部的信号与数据处理,把系统综合层从显示控制推到数据信息处理。该结构的特点在于综合核心处理器综合了火控计算、导航计算和管理、座舱显示图形发生、外挂管理、系统任务的调度、系统完好情况的监视等各种计算、调度和管理任务,综合核心处理器调用各个模块在不同阶段执行不同功能。

第四代为高度综合化航空电子结构,以基于“宝石平台”的联合攻击战斗机(JSF)为代表,是为适应未来战斗机战技指标而研制的高度综合化航空电子体系结构。在射频和光电两大领域中广泛采用了模块化、外场可更换设计思想,实

现了飞机蒙皮传感器综合。射频功能的综合,得以付诸实施。许多雷达、通信、电子战功能从硬件的配置中消失,这些功能的获取完全通过软件实现。

从以上4个阶段的发展可见,航空电子系统越来越复杂,综合程度越来越高。综合已从显示器推进到数据处理,又推进到传感器系统。在这样的系统中,以多种共享的资源模块实现各种功能,再也分不出传统的各个分系统的界线。对这类系统的研究、开发、生产、采购以至于整个寿命期的支援,和以前的分立式系统结构及联合式结构相比大不相同。通过各个时期航空电子系统综合技术阶段成果在机上的应用,为载机带来:①重量及体积减小;②缓解座舱拥挤;③飞行员负荷减轻;④在一定程度上实现数据共享;⑤载机作战效能提高等明显效果。航电综合系统结构不断改进,使航空电子综合系统的水平迅速提高,从而促成了战斗机水平的更新换代。

三、综合化航空电子系统 发展的关键技术

综合化是实现武器系统信息化、智能化的基础,没有高度综合化的电子系统,武器平台的信息化也难以得到更好的发展。航空电子系统是现代战斗机的一个重要组成部分,其性能和技术水平的高低不仅直接决定和影响着现代战斗机的作战性能,而且是衡量现代战斗机作战性能的三大要素之一。以现代信息技术为核心的综合化航空电子系统已成为提高现代武器装备战斗力的倍增器。综合化航空电子系统的实现有赖于多种关键技术的发展。

1航电系统综合设计技术的发展

航电系统综合设计技术是实现航空电子系统综合,充分发挥各种机载电子设备效能,确保战斗机综合作战能力的根本保证。航空电子系统综合的系统设计是指对航空电子系统综合结构的选择;在典型使命任务中的一个完整的飞行架次中系统操作流程的分析;硬、软件系统的功能分工;软件系统结构设计;系统性能指标的分配;子系统、设备的选用;关键技术及试验方法的全面考虑和研究等多个有序环节的完成。必须从系统的观点出发,对其组成、构造、功能、互联方法等进行综合的研究,以达到航空电子综合系统设计的最佳化。具体机种的航空电子系统综合设计工作,是根据战机的飞行使命及任务需求,对系统进行定义、分析、设计、验证、评估并反复迭代,最终使航空电子系统的功能、性能、可靠性、维修性、保障性及全寿命期费用满足任务要求。系统设计者还需跟踪发展中的航空电子系统综合的行业共性、长远性和基础性项目进行规划研究。例如,航空电子系统新概念、新结构的研究和开发,开放式系统结构和综合化、通用化、模块化系统结构等;并进行航空电子系统综合领域的新技术、关键技术研究以及综合保障及成本分析等。系统设计者还必需研究采用先进的电子技术和计算机技术改进系统设计方法和系统的仿真试验方法。通过虚拟仿真提供性能和价格适合的航空电子系统方案;通过仿真试验及早发现研制方案中存在的问题。

2 综合核心处理系统(CIP)技术

核心处理系统技术也有个明显的发展过程,在如F-16这种联合式航电系统中,它必需指定一台承担系统运行调度、控制及总线管理的系统管理部件。它是

这类系统中的核心部件。发展到F-22这种高度综合的航电综合系统后,系统中高度综合的核心处理系统是多种先进技术的汇集地,很多计算、处理、控制和管理功能都是在CIP中完成,负责实现传感器输入数据的综合处理、数据融合、任务计算、视频信息生成、导航计算、外挂管理、电子支援与防御管理、通信管理、系统控制和故障监视、检测、重构等多种功能。新一代航空电子系统的许多重要特性都体现在CIP中。 在技术上它充分利用共用模块、并行处理多机系统和分布实时操作系统的结构特性,以共享核心处理资源,改善性能和可靠性,满足机载处理能力和计算能力飞速发展的要求;在信息密集条件下,满足驾驶员对战场态势了解、任务管理等操作、控制简便的要求。 综合核心处理系统技术还在迅速提高与发展之中。

3. 系统软件技术

软件是构成系统的一个重要环节,特别是系统软件,只有通过它的管理、调度和控制,各设备和模块才得以构成一个真正协调的统一整体。随着航空电子系统结构的发展和任务功能的增长,系统软件的比重和开发费用正在逐步上升。软件的开发必须是个工程化的过程,各阶段的开发工作是螺旋式循环进行的,例如,在初步设计阶段可以返回来对软件要求进行局部的修改等,这样不断地循环进行,直至达到要求为止。在这种思想中,开发后支援只是基本开发周期的另一次循环。另一个重要问题是软件的可移植性或软件的重用问题。为了降低软件成本,利用已付出的巨大软件投资,尽量使用已有的成熟软件。研究的焦点是通过怎样的技术方法来达到重用的目的。在软件模块化的环境中,通过应用程序接口(API)使完成各种任务的应用程序与操作系统接口,并进行相互之间的调用和支援,是达到可移植性和重用的有力措施。

4总线技术

多路传输总线系统是航空电子综合系统的信息传递枢纽。通过多路复用原理,大大减少了航空电子系统内部的耦合电缆数量,并提供了信息充分利用和融合的必要条件。目前航空电子综合系统广泛采用的数字式数据传输总线标准有:ARINC429、ARINC629、MIL-STD-1553B和高速数据总线(HSDB)等。 ARINC429是一种广泛应用于民用飞机的单向数据总线结构。MIL-STD-1553B是一种广泛应用于军用飞机的总线结构,所有传输均由中央控制器控制。1773总线是1553B总线采用光纤作为传输介质的总线,它具有不产生电磁干扰(EMI)的特性。HSDB开始研制于80年代初,其特点是传输速率高和实现分布式存取控制。目前,系统互连正向高速网络化发展,F-22使用了星形拓扑结构的高速光纤总线和点对点高速光纤传输及1553B总线等。JAST计划将使用以光开关为基础的统一航空电子互连网络。新型网络的应用不只是传输速度的提高,还使整个系统中各部件之间的传输达到同一个量级,使外场可更换模块在机内所处的物理位置对于处理任务不再是一个重要的影响因素,给高度的系统综合创造了条件。

5综合控制显示技术

未来战场环境瞬息万变,威胁密集,各种航空电子设备提供的信息量大、更新速度快,使得飞行员的负担增加,难以在短时间内做出相应的反应。战斗机的

显示和控制,从过去为机上每个局部子系统配置单独的控制装置和显示装置,发展到综合的控制/显示(C/D)与记录。70年代后,系统综合的规模不断扩大,飞行员的因素和人-机工效日益受到重视,引起系统结构和功能的新变化,即从系统的角度出发配置控制器,系统通过一组公共控制器与飞行员交联,实现对全航空电子系统控制,并将一组显示器综合起来由平视显示器、多功能显示器向飞行员提供显示信息。这种集中控制和综合显示,能及时响应和集中处理飞行员的各种命令,能根据飞行员操作程序和系统运行状况准确及时地向飞行员提供各种工作信息或决策信息,从而大大减轻飞行员的工作负荷,提高飞行员的反应速度和决策能力。随着先进的光子技术和电子技术的应用,在地图显示基础上叠加导航、战术和性能等数据;头盔显示器和大尺寸有源矩阵液晶显示器将获得广泛的使用。 广泛采用了具有全彩色液晶显示器及强大的图形处理功能的大型显示器,可实时、准确地提供威胁、目标、友机、气候/地形、障碍物等全面战场态势。综合头盔显示/瞄准系统可为飞行员提供离轴目标截获和武器发射信息。通过融合各种传感器的信息,采用图形方式示出瞄准或飞行轨迹的修正,应用人工智能技术及神经网络技术辅助飞行员进行决策,可实现自动显示、实时航路规划、提供战术规划及故障时对系统重构的建议,使飞行员精力集中于高层决策,及时采取恰当的行动。此外,还可应用语音识别系统减轻飞行员手动操纵的负担,实现更高程度的综合化座舱和自动化辅助,充分应用以上航空电子综合技术,可大大减轻飞行员的负担,提高飞机的整体作战效能。

6数据融合技术

信息化是未来战争中实施联合作战的首要条件。现代和将来的军事斗争强调的是装备体系之间的信息对抗。现代战争对系统的生存性、低观测性、对目标探测和跟踪的连续性、准确性、快速性、可靠性以及对目标的分类和识别能力等方面的要求是单一传感器或由多个传感器简单的组合所不能达到的。在现代作战环境越来越恶劣的情况下,如何从众多传感器数据中提取更多的有用信息、提高系统的检测概率、降低虚警率、解决自动目标识别问题已成为关键的课题,这也是综合系统发展的产物。数据融合技术是一种多层次、多方位的处理过程,对多种来源数据进行检测、相关、估计和组合,以达到精确的状态估计和识别及完整的态势评估和威胁评估。随着海、陆、空、天、电一体化作战体系的出现,数据融合技术将朝多平台、多传感器、智能化方向发展,发展数据融合技术的任务更为繁重。 通过各种传感器实现与战场信息网络的信息交换,提高武器平台的信息感知、信息获取和信息综合处理能力,利用战场信息网络和各种战术数据链实现多平台间的信息互通互联和信息共享,经多平台的信息融合后实现战场态势信息的实时综合处理,提高武器系统的多平台协同作战能力。

7机载传感器综合技术

传感器的数量、品种在航空电子设备中也占据了相当大的比重,对飞机的全周期费用成本具有较大影响。传感器综合将采用模块化、标准化的设计方法,把各个子系统的各种功能重新划分、组合,将传感器前端组件、信号处理组件和数据处理组件等组成具有资源共享、可重构和通用化的新型系统。这些系统在系统软件的控制管理下可实时完成各种作战任务,对系统的战术技术性能,特别是体积、重量、功耗、可靠性、维修性和扩充性等有较大影响。通过雷达、电子战、

光电设备、通信、导航、识别等不同种类的传感器综合,提高系统综合探测、跟踪与识别能力,为飞行员提供完整、快速、清晰、准确的战场态势,起到减轻飞行员负担,增强作战飞机系统综合能力的作用。采用通用模块、资源共享以及重组等概念对传感器部分进行重新设计,可使新一代航空电子系统的成本和重量均降低一半以上,同时可靠性可提高到原来的3倍。美国在F-35航空电子系统中引入了综合传感器系统(ISS)的概念。ISS提出了一种开放式的系统构架,这种构架可提供目前飞机上所需的60多种射频功能。与传统的系统相比,ISS强调的是综合后的传感器系统在体积、重量、可靠性、维修性、全周期成本等方面的综合指标比传统系统有显著改善。

射频传感器包括通信导航识别、雷达、电子战等各分系统,覆盖的频段较宽,完成的功能繁多,由于目前没有任何一套能够满足所有功能需求的通用性要求,因此,根据战术要求确定ISS系统中各种模块的功能和性能指标是ISS系统研究中的一个关键内容。ISS的实现将是所有现代电子技术成果的综合体现。ISS的系统结构的设计包括接口规范的确定以及共用的软硬件模块设计。接口规范是系统的基础,它必须支持开放式结构的实现。ISS结构在原有各种功能设备的射频(RF)系统性能之间寻求共性,并充分予以满足,而不降低原有性能;减少对硬件的需求,并追求获得额外的工作能力;达到最大限度的软件和硬件的模块化,以利于系统功能的扩展和性能的提高;极大的减少共用模块的种类,以便提高系统的可保障性和可维修性。

8隐身技术

为保证战斗机在各种恶劣的战场环境下完成作战任务,要求飞机既具有较好的隐身特性,又可获取足够的威胁、地形和瞄准信息,这就对航空电子系统的性能提出了很高的要求。为降低飞机的各种电磁信号的辐射,现代战机在设计时日益重视各种机载设备发射信号的控制,实现电磁信号的“隐身”。如利用无源探测设备和红外搜索与跟踪装备等传感器提供信息,同时改进有源传感器,通过采用自动启动和精确控制传感器,诸如信号强度、停止时间、波束/调零控制等参数,使其具有低被检测概率的特性,实现有源信息源与无源信息源的互补利用。

9低成本设计技术

自20世纪70年代以来,随着战斗机性能的不断升级,系统变得日益复杂。航空电子设备硬件占飞机出厂成本的比例一直在直线上升,同时随着软件完成系统功能所占比例的增大,软件成本也在不断增加。因此如何降低航空电子系统的成本也成为第一代战斗机航空电子系统研制的重大课题。而成本的降低又不允许以降低性能为代价,这使得这一课题更具有挑战性。这要求在设计新的航空电子综合系统时应有全局的观念和先进的设计思想,这一方面要在系统总体技术结构上进一步实现综合化。

10 可靠性及可用性设计技术

可靠性问题在第二代航空电子系统时就得到重视,而在航空电子系统越来越复杂、任务成功率要求越来越高的现代和将来,新一代航空电子综合系统可靠性
更应得到重视,并要求系统具备鲁棒、容错和降级处理;此外,由于电子技术发展很快,使得航空电子系统所用;四、结束语;由于航空电子系统在战斗机出厂成本中所占的比例不大;

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更应得到重视,并要求系统具备鲁棒、容错和降级处理能力。如多目标攻击的功能控制逻辑是很复杂的,如何在系统部分故障情况下降级为单目标攻击状态,这是一个值得考虑的问题,这与系统的总体设计思想和技术结构就有很大关系。

此外,由于电子技术发展很快,使得航空电子系统所用的电子元器件的市场更新周期远远短于航空电子系统的寿命周期,使得其维护使用所需电子器件无法从市场上购得。并且由于军用电子市场相对于民用电子市场份额的萎缩,军用电子技术不再领先商用电子技术是不争的事实,使得制造商的注意力已经它顾,为保证现役装备的使用维护,军方有时不得不收购落伍的电子产品或生产线,以维持货源,这样,航空电子系统可用性问题便提到日程,这要求考虑新一代航空电子综合系统具备开放性和对商用技术的容纳性。

四、结束语

由于航空电子系统在战斗机出厂成本中所占的比例不大,仅靠增加电子设备的数量和改善设备的性能来提高航空电子系统的性能将带来一系列矛盾,综合化是航空电子系统的必然发展方向, 从国外发展的成功经验看,由70年代的DAIS计划、80年代的“宝石柱”计划,到90年代的“宝石平台”计划,航空电子系统的发展沿着一条综合化、信息化、标准化和智能化的方向向前发展,使得航空电子系统的功能、性能以及可靠性、维修性、保障性、测试性和综合效能出现了突破性的飞跃。在系统减重、减小体积、减轻飞行员操作负担、系统功能扩充、降低系统生命期成本等方面都可得到极大的改善,显著提高作战飞机的效能。



一个显示屏似乎说明不了啥
本子液晶世界一流。应该是本子造的吧?
本子液晶是一流,可是一流还有棒子和4V,中国这几年也跻身了一流行列
不论给谁用  看着就高大上了!6k 改进改进下机械表盘把
跟华为的压力屏比怎么样
感觉给歼16用的。
一个显示屏似乎说明不了啥
你的笔记本(手机)显示屏说明不了啥。
lizhiling 发表于 2015-9-21 13:35
本子液晶世界一流。应该是本子造的吧?
你脑洞得有多大才能说出本子给中国供应这种纯军用产品?这类东西用脚后跟想都知道不可能靠进口,如果指望进口产品,战时人家一封锁你怎么应对?没想到中国在你眼里是一个连机载显示屏都生产不了的国家,真应了那句话:跪久了就站不起来了。混军事论坛的能说出这种话的也真不多见。
苏州有产,一块屏就是一辆宝马价
应该是具有对地功能或超低空飞行能力的27系
你脑洞得有多大才能说出本子给中国供应这种纯军用产品?这类东西用脚后跟想都知道不可能靠进口,如果指望 ...
  张口就跪了,你跪上瘾了吗?本子有钱什么技术不会买。东芝机床还不是为了钱,卖了机床给前苏联。结果被罚得差点破产。(可能你又会说,我又给国产找爹了)
16爷用的吧?
这都草草啥跟啥?         
看这个机翼形状。不是11d就是15  16
最后一张图里不是已经泄了,J31好吧
皮卡汀尼 发表于 2015-9-21 13:28
这个后舱看动作片可真爽歪歪。
不知道装车上是否可行?
高大上,不错
就跟打游戏看地图一样~不是神马都显示就是对的~信息太多等于没信息~
以后开战斗机真跟打电子游戏差不多了。
同感呀!!
啪啦啪啦啪啦,楼上一群说了一堆没用的,结果谁也没回答楼主问题。不过我就静静的在楼下看楼上各位装X
张口就跪了,你跪上瘾了吗?本子有钱什么技术不会买。东芝机床还不是为了钱,卖了机床给前苏联。结果被 ...
你的确是跪习惯了,呵呵
不知道装车上是否可行?
车震前预热不错
显示器而已,就像现在的液晶电视一样,但并不表明节目一样的精彩。凉水吗?要么证明,口水是没意义的。