[讨论帖]飞机电传操纵系统与光传操纵系统的区别在哪里

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/04 07:19:40
对于飞机电传操纵系统与光传操纵系统而言,本人总觉得本质上没有革命性的突破,只是传导媒介更好,操纵方式没变。当然决不否认光传媒质的优势。

几个概念
飞机机械操纵系统也称机械飞控
飞机电传操纵系统也称电传飞控
飞机光传操纵系统也称光传飞控

机械操纵系统:用机械传动装置和液压管路等来完成从操纵杆到舵机等用于控制飞行姿态部件的可变操作流程。
电传操纵系统:使用运动传感器、中央计算机、作动器等完成飞机姿态的变化指令发送与回馈过程。
光传操纵系统:以光导纤维作为物理传输媒质,代替了电传系统中电缆等传输部分组件,用光信号代替电信号方式,其它与电传操纵原理一样。
所以总觉得所谓光传并没有改变飞机操纵方式。

打个比方:以电话为例,传输通道所用的媒质由由电缆变成了光缆传输,改变的是传输载体媒介,并没有改变电话本身传讯方式,总不能称之为电传电话和光传电话吧 ,而电话由磁石式电话就是手摇的那种“人工总机”——共电式电话,发展到如今的按键电话的自动交换系统可以说是革命性的改变。

有人把光传操纵说的神乎其神,就本质而言,光传与电传只是指令发送和回馈过程中媒介变了,速度提高了,把电传器件受外界干扰的失真降低。它并没有改变飞机操纵方式。所以我理解它是改良版的电传系统。把这种改变另外定义为新的操纵系统恰当吗,当然做为区分类别可以,但它本质应该没有变。

CD第一帖子,准军迷一个,了解的不多,只是与有些人对飞机操纵的理解不同,所以想与大家讨论一下,想看看大家的看法。对于飞机电传操纵系统与光传操纵系统而言,本人总觉得本质上没有革命性的突破,只是传导媒介更好,操纵方式没变。当然决不否认光传媒质的优势。

几个概念
飞机机械操纵系统也称机械飞控
飞机电传操纵系统也称电传飞控
飞机光传操纵系统也称光传飞控

机械操纵系统:用机械传动装置和液压管路等来完成从操纵杆到舵机等用于控制飞行姿态部件的可变操作流程。
电传操纵系统:使用运动传感器、中央计算机、作动器等完成飞机姿态的变化指令发送与回馈过程。
光传操纵系统:以光导纤维作为物理传输媒质,代替了电传系统中电缆等传输部分组件,用光信号代替电信号方式,其它与电传操纵原理一样。
所以总觉得所谓光传并没有改变飞机操纵方式。

打个比方:以电话为例,传输通道所用的媒质由由电缆变成了光缆传输,改变的是传输载体媒介,并没有改变电话本身传讯方式,总不能称之为电传电话和光传电话吧 ,而电话由磁石式电话就是手摇的那种“人工总机”——共电式电话,发展到如今的按键电话的自动交换系统可以说是革命性的改变。

有人把光传操纵说的神乎其神,就本质而言,光传与电传只是指令发送和回馈过程中媒介变了,速度提高了,把电传器件受外界干扰的失真降低。它并没有改变飞机操纵方式。所以我理解它是改良版的电传系统。把这种改变另外定义为新的操纵系统恰当吗,当然做为区分类别可以,但它本质应该没有变。

CD第一帖子,准军迷一个,了解的不多,只是与有些人对飞机操纵的理解不同,所以想与大家讨论一下,想看看大家的看法。


俺OUT了?
这个光传要不要用光纤?
光纤传的话要不要光路转换?  
光电转换要不要转换器?
有谁见过比烟盒更小的转换器?  
有谁见过在内存-----总线之间的光电转换器?

俺凹特了,真凹特了。

求达人给我再谱一下 计算机原理---CPU---内存---外存---总线,偶快十二年没翻过课本了。

俺OUT了?
这个光传要不要用光纤?
光纤传的话要不要光路转换?  
光电转换要不要转换器?
有谁见过比烟盒更小的转换器?  
有谁见过在内存-----总线之间的光电转换器?

俺凹特了,真凹特了。

求达人给我再谱一下 计算机原理---CPU---内存---外存---总线,偶快十二年没翻过课本了。
piginfly 发表于 2011-1-18 16:45


    谢谢讨论,光电转换只是对数字信号编解码,也就是说是调制与解调的过程。在回到主控电脑前端时,还是要还原数字指令信号我想说的是飞控方式改变了没有。。。。
以上是一个陆军上尉与一个海军列兵进行的有关战斗机飞控的讨论,问题依旧,所谓光传并没有改变飞机的操纵方式
当然是变了,光传的优势的信息量大,同时一条线路可以传输多组数据,打个不恰当的比方,原来的电传是隔行扫描,光传是逐行扫描,放vcd两个都差不多,一上蓝光就看出差距来了
回复 3# 积非成是

我说了,我OUT了。
OUT到学了几天的电气自动化的常识都忘光了。OUT到连计算机原理和自控原理都说不清。

  光路传输是用来解决远距离海量数据的技术方法。在一架飞机内部,最长的动作控制数据线不超过40米, 传送的数据也就是简单的动作编码(如,总线发出命令0010110001001001100111,这是告诉左垂尾的步进电机左偏转5度),最低级并行线路加屏敝层也能用够用,用得着光纤吗?
   如果说到计算机内部,光纤传输就更没必要了。 第一是现有总线的带宽相当够用,第二是内存、缓存、外存的读取速度形成的瓶劲效应制约了更高级总线应用,第三CPU、芯片兔子也没先进到那个地步。
该用户只能删除 发表于 2011-1-18 18:09


    我明白你的意思,就是光传输比电传输时带宽增加巨倍,可以同时保证多任务信息瞬时到达处理器,使得中央处理机完成任务的时间巨减。这个过程我明白。
    再打个比方,就用工业中的机床操作为例吧
    一台机床,原本是手工操作,排除更换刀具环节,只讲控制刀具作业过程,它要通过手摇控移动方式控制刀具位置,用卡尺等测量工具定位工作点。然,数控机床是用电脑控制刀具和工作过程,控制方法由人变成了电脑。但电脑由386更换为586或当下运算更快的电脑,它的控制方式仍是数控,那怕电脑变成了光电传输也一样。区别在效率,不是方式改变。
piginfly 发表于 2011-1-18 18:30


    明白,也就是说光电飞控仍然是电传飞控中的部分环节的改良,效率提高,方式没变


回复 7# 积非成是

四代光传控制是个伪命题。 不是能不能实现,而是合不合适的问题。
四代机 八个活动舵面的控制方式其实很简单,就是控制电机左转还是右转,很简单的8位解码器都能将数字信号转成模拟信号,根本不需要光纤(注意,难度8个舵面的组合,这才是考验自动控制水平的地方)。
“可以同时保证多任务信息瞬时到达处理器,使得中央处理机完成任务的时间巨减”-----CPU的主频和处理位数是有限的,处理不了要死机滴。  打个比方,你带100万巨款去银行存钱,银行办款的小MM和点钞机不会因为你的钱多就能变快了,你这笔业务要HOLD,HOLD的时间长了就是死机。。。

回复 7# 积非成是

四代光传控制是个伪命题。 不是能不能实现,而是合不合适的问题。
四代机 八个活动舵面的控制方式其实很简单,就是控制电机左转还是右转,很简单的8位解码器都能将数字信号转成模拟信号,根本不需要光纤(注意,难度8个舵面的组合,这才是考验自动控制水平的地方)。
“可以同时保证多任务信息瞬时到达处理器,使得中央处理机完成任务的时间巨减”-----CPU的主频和处理位数是有限的,处理不了要死机滴。  打个比方,你带100万巨款去银行存钱,银行办款的小MM和点钞机不会因为你的钱多就能变快了,你这笔业务要HOLD,HOLD的时间长了就是死机。。。
piginfly 发表于 2011-1-18 18:58


    嗯,同意你的解释,因为四代光传飞控的说法,我看了些资料后,总觉得飞控还是电传原理,没有改变什么实质的东西,所以上来讨教。
……光传在抗干扰方面比电缆要好些。
回复 10# 积非成是

   其实 战斗机计算机的处理性能并不需要多高,否则还要预警机做什么。个人认为家用电脑的运算能力都不比四代机的弱。
抗干扰 重量轻 带宽大的话总线结构便于扩展
就是抗EMP打击的能力大幅提高了
我觉得吧,在数字传输方面,纠错能力应该比模拟信号强很多,所以所谓的电磁干扰对飞机上的数据传输到底有多大作用,真的是很不好说的。以飞机上的电缆的很细,信号传输的衰减几乎没有,如果用外来的电磁信号强到足以让控制信号出现失真的程度,那么飞机的通讯和雷达系统恐怕早就已经宕机了。
回复 11# lizyu

那是肯定的,但光信号最后还是要转为数字脉冲信号,一样会受干扰。
    我是这样想的,如果电缆外包N倍屏敝层都防不了强电磁干扰,那么主机的数字芯片、电路板的状态也好不到哪里去。因此,就算传输界质换成光纤也没有多大意义。
piginfly 发表于 2011-1-18 19:24

电路板线路很短,可以依靠设计解决,能搞掉电路板的应该是有意的电磁攻击,而且器件更容易屏蔽
电缆长,受外界影响大,不仅仅是敌意的攻击,换光缆后,要解决的只是器件的屏蔽。
lizyu 发表于 2011-1-18 19:16


    谢谢鱼大光临,这个实质我很认同。
积非成是 发表于 2011-1-18 18:57


   你似乎还是不太明白他说的,他的意思目前的舵面控制电传足够了,不需要光传。
看了上边的各位发言了,也有思考。
看来强调丝带的光传飞控系统是没找到着力点。丝带要解决一系列技术关口,提升质量任重道远,落后的制造工艺及材料学科的研究影响到了发动机的研制周期了,有技术困难很正常。希望拿钱办事的企业发奋啊。别忽悠钱袋子。
想想看,什么光传飞控啊。有超级强劲的发动机做保证,其它全能一白遮百丑。
hunhezhiyang 发表于 2011-1-18 20:07


    嗯,我心里明白的,我只是纠结于光传飞控的实际作用与电传飞控上有什么不同
数据传输量的数量级变化,可以极大程度上改变整个控制系统的结构设计模式,就以前面有人提到过的数控机床来说,如果是局部的单机数控,很难体现出光传操作的优势;OK

如果数控系统复杂,规模大,比如,不是单机数控要求的五轴联动或者更少的联动,而是动不动100个电机联动,而且各电机分布区域远超过1米或者2米的距离,个别电机位置甚至可以安排到2公里远,那光传操作的优势立刻就体现出来了。

数据流量大,实际上就意味着可以“并发”完成的任务数量多,这些任务才是真正使得机器好用的关键。

一般最基础性纯粹数控控制级别的任务,那只是个最基础的东西,能满足的需求仅仅是“能用”。

网络中心战里,对通讯能力的要求比较高,降低网络通讯要求的办法之一就是增加各节点本身的数据处理能力,对应节点的内部通讯与计算能力,远远不是简单的数字控制一项就可以了。
高档的运动控制系统里,都不会缺少光纤通讯接口模块类型的,你可以简单了解一下已经大众化的PMAC一类控制卡

不仅仅只是抗干扰,数据流量本身的升级就已经代表了需求定义的革命性变化。
1、光传飞控和电传飞控在对飞机的控制上并没有本质的区别,甚至从某种角度说还降低了可靠性(多了电-光和光-电转换装置)
2、光传飞控在从主控部件到从控部件之间的传输过程中抗干扰和减少对飞机各系统的交叉干扰、改善EMC方面是有积极意义的,例如从设备舱传信号给尾翼舵机,经常有长度超过10米传输信号线,如果是光缆则可以解决电缆的接地屏蔽的麻烦
3、光传飞控还可以整合进先进综合航电的光纤总线,提高系统综合程度,为未来的飞推火一体化和智能化提供有益的条件
我认为光传可能只是在长距离传输线路上使用——降低了线缆重量啥的,以及在总线之类的使用——提高了容量啥的。在某个地方弄个转换器,然后短距离的还是传统电缆......我是小白,轻拍。
回复 22# flz


    学习了
1、光纤传输只是在传输链路中(光缆中)保证了抗干扰性,对于整体系统而言,人类目前的技术,还没有做到整体光传输,所以降低抗干扰性,对于飞机这个整体来说,完全没有意义。
2、对于一个小型的自动化系统,采用电缆传输信号与采用光缆传输信号,并没有任何优势,简单的比方,CAT5E全双工状态的通信带宽为625M,普通多模光缆为1G,单模光缆可以更高一点(但是依然有光电转换节点的瓶颈限制),所以在一架飞机上,是否采用光通信,意义个人觉得不大。
3、从使用可靠性来说,电缆要比光缆更为可靠,光缆的弯曲角度是有要求的,并接增加光电转换设备,对于维护和使用来说,都是增添了不可靠因素


这是个最简单的计算机问题。
光传的好处,带宽大,抗干扰性好,传输同样的数据重量轻。
现在飞机从整体上来看,是个信息网络,有些关键节点,如发动机、座舱,这些关键节点简单说来一根光纤过去就可以满足所有传输需求。而用电缆,采用总线技术在传输距离、传输速率,抗干扰性药要差。楼上说就传几个控制信号,那是不可能的。就尾翼偏转估计就有很遥测数据,遥信数据,而遥控数据时最简单的数据,还有检查遥控数据是否执行。在工业领域就是这样复杂,何况是军工。

简单说光传的好处:
1、重量轻,减重。以前有个报道说可以减重400kg
2、扩展性好,现在各种传感器要一体化设计,还有红外视频数据,愿意同轴电缆带宽有限,而光纤的带宽几乎可以无限扩展。就给信息处理系统升级带来无限好处。打个比分,升级所谓的任务计算机无限重新布线。
3.抗干扰性好,这个不用多说。


我的理解好处很多,实现的硬件应该不难,这个系统的关键是软件的问题,关键是整个传感器系统的整合。

如果是仅仅是传输介质的转变,我觉得不足以说明电传到光传的变化,应该说最重要的变化是传输带宽变化后带来传感器融合设计的理念,与整个系统信息化、数字化。这才是升级的关键之处。

这是个最简单的计算机问题。
光传的好处,带宽大,抗干扰性好,传输同样的数据重量轻。
现在飞机从整体上来看,是个信息网络,有些关键节点,如发动机、座舱,这些关键节点简单说来一根光纤过去就可以满足所有传输需求。而用电缆,采用总线技术在传输距离、传输速率,抗干扰性药要差。楼上说就传几个控制信号,那是不可能的。就尾翼偏转估计就有很遥测数据,遥信数据,而遥控数据时最简单的数据,还有检查遥控数据是否执行。在工业领域就是这样复杂,何况是军工。

简单说光传的好处:
1、重量轻,减重。以前有个报道说可以减重400kg
2、扩展性好,现在各种传感器要一体化设计,还有红外视频数据,愿意同轴电缆带宽有限,而光纤的带宽几乎可以无限扩展。就给信息处理系统升级带来无限好处。打个比分,升级所谓的任务计算机无限重新布线。
3.抗干扰性好,这个不用多说。


我的理解好处很多,实现的硬件应该不难,这个系统的关键是软件的问题,关键是整个传感器系统的整合。

如果是仅仅是传输介质的转变,我觉得不足以说明电传到光传的变化,应该说最重要的变化是传输带宽变化后带来传感器融合设计的理念,与整个系统信息化、数字化。这才是升级的关键之处。
电传变光传.....
怎么就单纯的想到传输控制数据呢?传感器数据不要的啊?反馈数据不要么?飞火交联的数据量......还有,冗余量的考虑呢?原来电传的话,4余度冗余可能需要数百甚至数千条电缆,而换成光纤就只要4条,多简单方便。
ychenym 发表于 2011-1-18 21:52
谢谢说明,又多了解了些资料
不过,很惊讶地发现
大哥您注册时间2年半的时间里,都是在认真学习,坚决制抵回帖诱惑,莫非在训练提高自我控制力吗?!
您的回帖很金贵啊
飞控的控制带宽不过10HZ级别而已 哪怕是32位的精度 那也就是640波特率。
带宽对飞控来说从来不是问
此帖很有学习的意义
改变了通讯介质
提高了抗干扰和电子战能力
降低了一部分重量
在飞火推一体的航电架构下,光传在总线数据量方面的优势或许还是有关的。
带宽更大


飞机复材大量使用导致金属屏蔽消失,电传易受电磁干扰,如加屏蔽,重量增大,光传无此问题;
光传可以有效地减少EMI干扰(电磁干扰)和EMP(电磁冲击,雷击/闪电,辐射弹),甚至可以抵御核爆的强大电磁脉冲;
光纤重量优势:例如8芯铜缆4800kg/km而8芯光缆60kg/km。飞机控制越来越复杂,这对飞机的重量控制有好处;

个人觉得最主要是原因应是复合材料大量使用或准备使用造成的!

飞机复材大量使用导致金属屏蔽消失,电传易受电磁干扰,如加屏蔽,重量增大,光传无此问题;
光传可以有效地减少EMI干扰(电磁干扰)和EMP(电磁冲击,雷击/闪电,辐射弹),甚至可以抵御核爆的强大电磁脉冲;
光纤重量优势:例如8芯铜缆4800kg/km而8芯光缆60kg/km。飞机控制越来越复杂,这对飞机的重量控制有好处;

个人觉得最主要是原因应是复合材料大量使用或准备使用造成的!
光传基本没有电磁兼容问题。
回复 36# zhang3wood
长远来说,还是光传操控有优势。 抗电磁干扰且不需要屏敝层,可以减轻线缆重量。
但电缆传输也不是没有潜力可挖,通过放大功率、降低传输信号脉冲频率的手段也能有效抵抗干扰。

抗EMP和核爆脉冲就算了吧,光纤是没有事,芯片、小功率容感组件早烧坏了。

回复  zhang3wood
长远来说,还是光传操控有优势。 抗电磁干扰且不需要屏敝层,可以减轻线缆重量。
但电 ...
piginfly 发表于 2011-1-19 10:33


防辐射弹,核爆电磁脉冲等抗EMP特性(电磁抗毁),是针对传输而言。器件的技术比如说蓝宝石集成电路,在80/90年代前就已经成熟了。

防爆,防腐蚀,高低温,体积,可靠性,成本等也有非常大的优势;劣势也有。

防盐雾对于水师来说是必备的,铜芯电缆不好做。
回复  zhang3wood
长远来说,还是光传操控有优势。 抗电磁干扰且不需要屏敝层,可以减轻线缆重量。
但电 ...
piginfly 发表于 2011-1-19 10:33


防辐射弹,核爆电磁脉冲等抗EMP特性(电磁抗毁),是针对传输而言。器件的技术比如说蓝宝石集成电路,在80/90年代前就已经成熟了。

防爆,防腐蚀,高低温,体积,可靠性,成本等也有非常大的优势;劣势也有。

防盐雾对于水师来说是必备的,铜芯电缆不好做。
最早的飞机是直接杠杆滑轮 后来是发动机机匣液压系统提供动力 液压阀是机械式控制的
电传就是液压阀组电磁铁驱动控制 信号是电线传输的模拟型号
数字飞控就是由计算机提供精确数字型号 再数模转换给各分系统
难道现在动作机构都是一个电机带一个液压动作筒?