电子电路设计论文 ——8位抢答器智能系统 一、前言 在电子科学技术高速发展的今天，高科技产品越来越多的应用在我们的日常生活中，每时每秒我们都能感受到产品的更新换代产品乃至技术革新的日新月异都让人对以相信。像日常我们工作所用到的电脑、手机等等，这些高科技产品给我们带来了极大的方便，但这要归功于科学技术的高速发展。 二、设计目的与要求 1 .设计目的 通过课程设计，对数字逻辑的基本内容有进一步的了解，特别是时序逻辑电路的设计。能把上学期学到的数字逻辑理论知识进行实践，操作。在提高动手能力的同时对常用的集成芯片有一定的了解，在电路设计方面有感性的认识。而且在进行电路设计的时候遇到问题，通过独立的思考有利于提高解决问题的能力。在经过课程设计后，更明白数字逻辑电路设计的一般方法，以及在遇到困难怎么排除问题。 2. 设计要求 8设计要求包括： 1. 抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 ~ S7表示。 2. 设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。 3. 抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。 4. 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如,30秒）。当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时。 5. 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。 6. 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统通过一个指示灯报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。 三、电路原理、设计思路、设计方案 （一）工作原理及设计方案 抢答器是为竞赛参赛者答题时进行抢答而设计的一种优先判决器电路，竞赛者可以分为若干组，抢答时各组对主持人提出的问题要在最短的时间内做出判断，并按下抢答按键回答问题。当第一个人按下按键后，则在显示器上显示该组的号码，同时电路将其他各组按键封锁，使其不起作用。回答完问题后，由主持人将所有按键恢复，重新开始下一轮抢答。抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间可以由主持人设定（如,30秒）。当主持人启动"开始"键后，定时器进行减计时。参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显
电子技术在车载信息系统的应用 未来的车载信息系统平台将全面超越传统汽车仪表的现有功能,系统主要功能包括:全图形化数字仪表、ＧPＳ导航、车载多媒体影音娱乐、整车状态显示、远程故障诊断、无线通信、网络办公、信息处理、智能交通辅助驾驶等等。未来的车载信息平台是人、车、环境的充分交互,集电子、通信、网络、嵌入式等技术为一体的高端车载综合信息显示平台。车载信息系统平台的主要功能至少应该包括以下方面： 1.仪表显示 主要包含传统仪表的所有功能。以液晶屏（LCD)作为显示终端，所需的大量、复杂的信息能够以图形方式，灵活、准确地显示在LCD屏幕上。基本的要求是高亮度显示图形,高实时性响应，能够接收来自CAN 总线和传感器的信号。 2．车辆监控及远程故障诊断 通过收集的信息进行车辆信息的诊断和分析，更加智能的监控车辆的性能和状况，并给予用户提示,同时通过车载信息平台的ＧＰRS模块将诊断分析数据与诊断服务中心实时双向传递。通过外连GPＳ模块和通讯模块，并通过监控中心，进行车辆防盗监控和远程控制。 3．无线上网 通过覆盖全国的GSM／CDMA／GPRS信号,随时随地无线上网，最高速率可达15３.6Ｋbpｓ,可实现E-M ａil、FＴP、网上聊天、浏览信息、网络游戏、图片下载、移动办公、电子商务等网络功能。速度快、性能稳定、安全可靠。 4.导航信息 实现完善的导航功能。通过GＰS全球定位系统,无论用户在世界的任何角落,都能即时定位和连续定位,除了提供自主导航、信息查询、最佳行车路径计算、轨迹记录和回放等功能之外,还提供交通堵塞预测、停车场停车向导、可与网络连接的地图数据实时更新等高级功能。导航信息系统的显示限于局部区域，应不影响仪表系统的同时显示。 5.车载电话 采用CＤMＡ无线通信或VOIＰ网络电话，车载免提与无线耳机无缝切换,保证车主在通话过程中的驾驶安全。 6.车载娱乐
航空电子系统技术发展趋势 众所周知，作战飞机需要三大技术做为支柱，那就是机载武器系统、飞行系统与航空电子系统。这三大系统之中，航空电子系统是操纵另外两大系统核心组成部分，没有航空电子系统的操纵指挥，另外两大系统也就形同虚设了。笔者以服务军方多年的实践经验浅淡我国的航空事业中的电子系统的技术发展趋势，以供有关技术部门用以参考。 标签：航空电子；航电；系统技术 引言 无论是做战飞机还是民用飞机，其航空电子系统的成本都已经占到了总成本的百分之三十至百分之四十，并且还有逐年扩大的趋势，由此可见，航空电子系统对于一架飞机的重要性。更为重要的是航空电子系统的先进与否已经成为衡量现代飞机的先进性的极为重要的标志之一。西方发达国家不惜巨资投入大规模开展航空电子系统的研发，就是要进一步加强航空电子系统的先进性。做为具有国际视野的航空电子系统工作人员，我们应该看到目前航空电子系统正朝着综合化、模块化、智能化的方向不断地向前飞速发展。 1 电子系统PHM的支撑技术 PHM（aircraft systems diagnostics，Prognostics and Health Managem，即电子系统的预测与健康管理技术）也就是说PHM就是航空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的早期预测、预警。 1.1 故障诊断技术 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谓的“故障诊断技术”截然不同的是，在航空电子系统中，PHM则是一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、方差等分析结果。对飞行器的早期可能故障加以诊断。 1.2 故障预测技术
综合模块化航空电子体系结构研究 张凤鸣, 褚文奎, 樊晓光, 万 明 (空军工程大学工程学院,西安 710038) 摘 要:军用航空电子系统体系结构关系到战机的可靠性、安全性、可用性、生存性、扩展性和维修性等方面。综合模块化航空电子(I M A )是目前机载航空电子系统结构发展的最高阶段,其特征和优势已经在美国四代机上得到充分展现和发挥,为我国四代机综合航电的研制工作提供了参考依据。回顾了机载航空电子体系结构的发展史,分析了推动I M A 体系结构发展的3个主要因素,归纳了I M A 的特点,从信息流处理的角度对I M A 体系结构进行了划分,并研究了适应于I M A 的两种典型的综合航电软件体系结构,指出了发展趋势。最后就我国综合航电体系结构的研究和发展所面临的问题进行了初步探讨。 关键词:综合模块化航空电子;航空电子体系结构;软件体系结构;四代机 中图分类号:V243 文献标志码:A 文章编号:1671-637X (2009)09-0047-05 Research on Arch itecture of I n tegra ted M odul ar Av i on i cs ZHANG Feng m ing, CHU W enkui, F AN Xiaoguang, WAN M ing (Engineering College,A ir Force Engineering University,Xi πan 710038,China ) Abstract:The architecture of avi onic syste m is of great i m portance for reliability,safety,availability,survivability,extensibility and maintainability of the whole aircraft syste m. I ntegrated Modular Avi onics (I M A )is the ne west avi onic architecture,which has been fully used in F 222and F 235with great perfor mances .Devel opment of integrated avi onics in China can get s ome references and experiences fr om I M A and its app licati ons .Based on the evoluti on of avi onics architectures,three maj or fact ors that dr ove the devel opment of I M A are analyzed,and features of I M A are summarized .I M A architecture and its s oft w are architectures are then p resented .The I M A architecture is divided fr om the vie w of infor mati on p r ocessing .T wo of the most typ ical s oft w are architectures used in I M A are compared with each other and the devel opment tendency of s oft w are architecture is discussed .A t last,s ome advices are p resented about how t o research and devel op avi onics architecture in China . Key words:I ntegrated Modular Avi onics (I M A );avi onic architecture;s oft w are architecture; the 4th generati on aircraft 0 引言 如果说发动机是战机的“心脏”,那么军用航空电子系统(简称航电)则是战机的“大脑”或“中枢神经”。它承载了战机绝大多数任务,比如电子战、通信/导航/识别(CN I )等,是决定战机作战效能的重要因素。从这个意义上说,没有先进的航电,就没有先进的战机, 收稿日期:2008-08-31 修回日期:2008-10-21 基金项目:总装预研基金(9140A17020307JB3201);空军工程大学工程学院优秀博士论文创新基金(BC07003) 作者简介:张凤鸣(1963—),男,重庆梁平人,教授,博导,研究方向为综合航电、信息系统工程与智能决策。 也就无法完成现代战争赋予的使命。 综合模块化航空电子(I M A )是当前航电体系结构发展的最高阶段,在国内通常被称为综合航电。随着我国四代机和“大运”等项目的开展,研制相应的综合航电成为一项迫切的任务。本文研究I M A 体系结构的根本目的在于为我国四代机甚至“大运”上的综合航电的研制进行初步的探索。 1 航电体系结构发展历程 20世纪40年代至60年代前期,战机的航电设备 都有专用的传感器、控制器、显示器和模拟计算机。设备之间交联较少,基本上相互独立,不存在中心控制计算机。这是第一代航电结构,称为分立式 [1-2] 、离散 第16卷 第9期2009年9月 电 光 与 控 制Electr onics Op tics &Contr ol Vol .16 No .9 Sep.2009
F—35系列战斗机综合航空电子系统综述首架F-35A战机进行地面发动机推力试验 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。 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。 F-35 JSF战机战场态势感知研制F-35的目标是取代 F-16、A-10、F/A-18A/B/C/D、F-14和AV-8B，以及英国的
GR-7和"海鹞"等现役战斗机。美国空军计划采购1763架、海军和海军陆战队680架、英国皇家空军90架和皇家海军60架。F-35 共分三种型别：常规起降型（CTOL）、短距离起飞/垂直降落型（STOVL）和舰载型。这三种型别的航空电子设备的90%以上是通用的。 虽然JSF飞机是由多国开发，但是高水平的探测传感器和电子信息的综合处理则由美国掌控。在任务系统软件控制下的有源相控阵（AESA）将能执行电子战（EW）功能，同时，还将执行部分通信、导航和识别（CNI）的功能。JSF的红外传感器将采用通用设计的红外探测和冷却组件。所有关键电子系统，其中包括综合核心处理机（ICP）大量采用通用模块和商用货架产品（COTS）。在ICP和每个传感器、CNI 系统和各显示器之间的通信采用速度为2Gigabit/s的光纤总线。 在对飞机的作战环境和态势的显示方面，F-35已经取得了突破性的发展。从雷达、光电系统、电子战系统和CNI系统以及从外部信息源（预警机和卫星等）的各种信息通过任务系统软件进行融合，最终通过直觉的大屏幕座舱显示器向飞行员显示。同时，在飞行员的头盔显示器（HMDS）上显示各种投影信息，其中包括红外图像、紧急的战况、飞行和安全信息。 F-35用AESA APG81有源相控阵雷达共有6个分布式
航空电子系统技术发展趋势研究 随着航空电子系统技术的复杂化和精细化，航空电子系统和设备的整体性能不断提高和完善，航空电子系统技术成为飞机技术发展中最为迅速的领域。本文分析了航空电子系统结构的发展历程，对航空电子系统技术的发展趋势进行了主要的探讨。 标签：航空电子系统技术；系统结构；发展历程；发展趋势 1 航空电子系统结构的发展历程 航空电子系统走过了漫长的发展道路，至今已经历了四代，每一代系统结构的不断演变，都进一步推动航空电子技术的发展，成为划时代的主要依据。 第一代航空电子系统以分立式结构为主，每个系统均由独立的子系统组成，雷达、通信、导航各自配有专用的传感器、处理器和显示器，并以点对点的连线方式进行连接。 第二代航空电子系统以联合式结构为主，它通过总线将大多数航空电子分系统交联起来，以实现信息的统一调度。同时在信息链路的控制显示环节通常会借助几个数据处理器来实现低带宽的数据传输交换功能的转换。 第三代航空电子系统以综合式结构为主，其系统共用的综合处理机以外场可更换模块的形式安装在两个或两个以上的综合机架上，各模块在结构和功能上是相对独立的单元，通过PI总线和TM总线进行互联，网关和光纤高速总线进行交联。综合式航空电子系统的CIP将各种计算、调度、管理等任务综合起来，并动态地分配给外场可更换模块，当某个模块出现故障时，可通过调用备用模块的方式，或通过对现存完好无损的模块进行重新组合的方式来替代故障模块，以实现系统的重构和容错，降低系统的维修成本，提高系统的性能。 第四代航空电子系统以高度先进的综合航空电子结构为主，其最大特点是在综合航空电子系统结构的基础上采用了统一的航空电子网络，并出现了传感器系统的综合。该航空电子系统统一网络以光开关阵列模块作为传输枢纽，通过光母板和机架间光纤交联到同一综合机架的各模块中，这样既能使任务管理区、传感器管理区、飞机管理区得以连接起来，又能使不同物理位置的模块间的信息传输时间达到一致。传感器系统的综合以实现天线孔径的综合为目标，射频经开关阵列网络连接到变频器上，再通过变频器将其转换为统一的中频，接着通过中频交换网络由接收器、预处理器模块进行处理，最后通过统一的航空电子网络连接到综合核心处理机（CIP），在CIP中使用标准的共用模块进行信号和数据的处理，这样既能保证信息传输的安全性，又能提高系统的容错和重构能力，增强系统的整体性能。 2 航空电子系统技术的发展趋势
电子系统设计的基本原则和设计方法 一、电子系统设计的基本原则： 电子电路设计最基本的原则应该使用最经济的资源实现最好的电路功能。具体如下： 1、整体性原则 在设计电子系统时，应当从整体出发，从分析电子电路整体内部各组成元件的关系以及电路整体与外部环境之间的关系入手，去揭示与掌握电子系统整体性质，判断电子系统类型，明确所要设计的电子系统应具有哪些功能、相互信号与控制关系如何、参数指标在那个功能模块实现等，从而确定总体设计方案。 整体原则强调以综合为基础，在综合的控制与指导下，进行分析，并且对分析的结果进行恰当的综合。基本的要点是：（1）电子系统分析必须以综合为目的，以综合为前提。离开了综合的分析是盲目的，不全面的。（2）在以分析为主的过程中往往包含着小的综合。即在对电子系统各部分进行分别考察的过程中，往往也需要又电子局部的综合。（3）综合不许以分析为基础。只有对电子系统的分析了解打到一定程度以后，才能进行综合。没有详尽以分析电子系统作基础，综合就是匆忙的、不坚定的，往往带有某种主管臆测的成分。 2、最优化原则 最优化原则是一个基本达到设计性能指标的电子系统而言的，由于元件自身或相互配合、功能模块的相互配合或耦合还存在一些缺陷，使电子系统对信号的传送、处理等方面不尽完美，需要在约束条件的限制下，从电路中每个待调整的原器件或功能模块入手，进行参数分析，分别计算每个优化指标，并根据有忽而
指标的要求，调整元器件或功能模块的参数，知道目标参数满足最优化目标值的要求，完成这个系统的最优化设计。 3、功能性原则 任何一个复杂的电子系统都可以逐步划分成不同层次的较小的电子子系统。仙子系统设计一般先将大电子系统分为若干个具有相对独立的功能部分，并将其作为独立电子系统更能模块；再全面分析各模块功能类型及功能要求，考虑如何实现这些技术功能，即采用那些电路来完成它；然后选用具体的实际电路，选择出合适的元器件，计算元器件参数并设计个单元电路。 4、可靠性与稳定性原则 电子电路是各种电气设备的心脏，它决定着电气设备的功能和用途，尤其是电气设备性能的可靠性更是由其电子电路的可靠性来决定的。电路形式及元器件选型等设计工作，设计方案在很大程度上也就决定可靠性，在电子电路设计时应遵循如下原则：只要能满足系统的性能和功能指标就尽可能的简化电子电路结构；避免片面追求高性能指标和过多的功能；合理划分软硬件功能，贯彻以软代硬的原则，使软件和硬件相辅相成；尽可能用数字电路代替模拟电路。影响电子电路可靠性的因素很多，在发生的时间和程度上的随机性也很大，在设计时，对易遭受不可靠因素干扰的薄弱环节应主动地采取可靠性保障措施，使电子电路遭受不可靠因素干扰时能保持稳定。抗干扰技术和容错设计是变被动为主动的两个重要手段。 5、性能与价格比原则 在当今竞争激烈的市场中，产品必须具有较短的开发设计周期，以及出色的性能和可靠性。为了占领市场，提高竞争力，所设计的产品应当成本低、性能好、
航天技术发展史 在过去半年中，接连发生了两起重大航天灾难。尽管人们备感痛惜，但这些挫折并不能阻挡人类进军宇宙的步伐。既然航天活动风险如此之大，为什么人类依然不放弃进军宇宙的梦想呢？从长期看，地球的资源是有限的，人类总有一天必须走出自己的摇篮；从中短期看，航天活动可带来巨大回报，是一个国家综合国力的体现。进军宇宙是人类现在和未来的一项伟大事业。于是，载人航天成为现代航天科技发展的重中之重…… 中国载人航天技术的发展及其意义和前景 俗话说，天高任鸟飞，海阔凭鱼跃。人类在漫长的社会进步中不断扩展自身的生存空间。现在，人类的活动范围已经历了从陆地到海洋，从海洋到大气层空间，再从大气层空间到太空的逐步发展过程。人类活动范围的每一次扩展都是一次伟大的飞跃。 中国载人航天技术的发展历程 很久以前，人类就有飞出地球、探知太空奥秘和开发宇宙资源的愿望，我国古代的不少神话故事便是突出的反映。最典型的是流传很广的嫦娥奔月，它描写一个叫嫦娥的美女，偷吃了丈夫后羿从西王母那里求得的长生不老的仙药后，身体变轻飘到月亮上去了。 历史上第一个试验乘火箭上天的人是15世纪中国官员万户。1945年，美国学者基姆在他的《火箭与喷气发动机》一书中是这样描写的：万户先做了两个大风筝，并排装在一把椅子的两边。然后，他在椅子下面捆绑了47支当时能买到的最大火箭。准备完毕后，万户坐在椅子当中，然后命其仆人点燃火箭。但是，随着一声巨响，他消失在火焰和烟雾中，人类首次火箭飞行尝试没有成功。 20世纪80年代，改革开放带来了航天技术的春天。1986年，中共中央、国务院批准了《高技术研究发展计划("863"计划)纲要》，把航天技术列为我国高技术研究发展的重点之一。"863"高技术航天领域的专家们对我国航天技术未来的发展进行了深入细致的论证，描绘了我国航天技术发展前景的蓝图，一致认为载人航天是我国继人造卫星工程之后合乎逻辑的下一步发展目标。1992年1月，党中央批准研制载人飞船工程。自此，我国的载人航天工程正式启动。1999年11月20日，我国成功发射了自行研制的第一艘飞船神舟1号，成为世界上第三个发射宇宙飞船的国家。此后，又分别把神舟2、3和4号送上九重天。在1992 年开始研制载人飞船之前，我国"863"高技术航天领域的专家们曾为研制哪种运
第30卷 第10期航 空 学 报 Vol 130No 110 2009年 10月ACTA A ERONAU TICA ET ASTRONAU TICA SIN ICA Oct. 2009 收稿日期:2008208228;修订日期:2008211218 基金项目:总装备部预研基金(9140A17020307JB3201);空军工程 大学工程学院优秀博士论文创新基金(BC07003) 通讯作者:褚文奎E 2mail :chuwenkui @1261com 文章编号:100026893(2009)1021912206 综合模块化航空电子系统软件体系结构综述 褚文奎,张凤鸣,樊晓光 (空军工程大学工程学院,陕西西安 710038) Overvie w on Soft w are Architecture of Integrated Modular Avionic Systems Chu Wenkui ,Zhang Fengming ,Fan Xiaoguang (Institute of Engineering ,Air Force Engineering University ,Xi ’an 710038,China ) 摘 要:作为降低系统生命周期费用(L CC )、控制软件复杂性、提高软件复用程度的重要手段之一,软件体系结构已成为航空计算领域的一个主要研究方向。阐述了综合模块化航空电子(IMA )的理念,分析了推动 IMA 产生和发展的主要因素。总结了ARINC 653,ASAAC ,GOA 以及F 222通用综合处理机(CIP )上的软件 体系结构研究成果,并讨论了IMA 软件体系结构需要解决的若干问题及其发展趋势。在此基础上,对中国综合航电软件体系结构研究提出了一些见解。 关键词:综合模块化航空电子;软件体系结构;开放式系统;软件工程;军事工程中图分类号:V247;TP31115 文献标识码:A Abstract :As an important means to decrease system life cycle cost (L CC ),control software complexity ,and improve the extent of software reuse ,software architecture has been a mainstream research direction in the aeronautical computer field.This article expatiates the concept of integrated modular avionics (IMA ).Three major factors are analyzed which promote the development of IMA architecture.IMA software architectures presented by ARINC specifications 653,ASAAC ,GOA ,and F 222common integrated processor (CIP )are summarized.Discussion about some problems to be solved and the development trend is made for IMA soft 2ware architecture.Finally ,some views are presented about IMA software architecture research in China.K ey w ords :integrated modular avionics (IMA );software architecture ;open systems ;software engineering ;military engineering 军用航空电子系统(以下简称:航电)是现代 战机的“中枢神经”,承载了战机的绝大部分任务,比如电子战、通信导航识别(CN I )系统等,是决定战机作战效能的重要因素。 F 222的航电综合了硬件资源,重新划分了任务功能,标志着战机的航电结构正式演变为综合式。在此基础上,F 235将航电硬件综合推进到传感器一级,并用统一航电网络取代F 222中的多种数据总线,航电综合化程度进一步提高[1]。 与此同时,航电软件化的概念逐渐凸现。F 222上由软件实现的航电功能高达80%,软件代码达到170万行,但在F 235中,这一数字刷新为800多万行。这表明,软件已经成为航电开发和实现现代化的重要手段[2] 。 航电综合化和软件化引申的一个重要问题是如何合理组织航电上的软件,使之既能够减少生 命周期费用(Life Cycle Co st ,L CC )和系统复杂度,同时又能在既定的约束条件下增强航电软件的复用性和经济可负担性。此即是航电软件体系结构研究的主要内容。 1 综合模块化航空电子 111 综合模块化航空电子理念 综合模块化航空电子(Integrated Modular Avi 2onics ,IMA )(注:该结构在国内一般称为综合航 电)是目前航电结构发展的最高层次,旨在降低飞机LCC 、提高航电功能和性能以及解决软件升级、硬件老化等问题。与联合式航电“各子系统软硬件专用、功能独立”的理念不同,IMA 本质上是一个高度开放的分布式实时计算系统,致力于支持不同关键级别的航电任务程序[3]。其理念概括如下: (1)系统综合化。IMA 最大限度地推进系 统综合,形成硬件核心处理平台、射频传感器共享;高度融合各种传感器信息,结果为多个应用程
电子系统设计（电子）复习题 第一章、电子系统设计基础 1、电子系统的定义是什么？ 电子系统主要是指多个电子源器件或功能模块组成，能实现较复杂的应用功能的客观实体2、什么是Top－Down设计，有何优点（P2）？ 自顶向下设计，由系统级设计开始，根据系统所描述的该系统应具备的各项功能，将系统划分为单一功能的子系统，在根据子系统功能划分各部件，完成部件设计后，最后才是单元电路和元件级设计。（系统—>子系统—>部件—>元件） 优点：避开具体细节，有利于抓住主要矛盾。适用于大型、复杂的系统设计。 第二章、常用电子元器件的应用 1、数字电位器的基本工作原理是什么（P16）？ 总的来讲，它是通过计数值来控制电阻值的。输入端有加/减计数端、片选，内部有7位计数器及其计数存储器、解码器，输出端是受模拟开关控制其通断的电阻阵列。电阻阵列是通过解码器中移除的码来控制其通断的，因此就有的每个计数值都有与其对应的模拟开关接通状况，也就有了不同的电阻值。 2、交流衰减器的输入输出关系推导。说明“欠”、“过”、“最佳”补偿的波形特点。举例说明此电路的一个典型应用，说明示波器探头的补偿原理（教材P20）。
“欠补偿”就是对于高频信号反应欠灵敏，因此测试设备所显示的幅度的变化跟不上被测信号的幅度变化，不管是上升沿还是下降沿，测试设备所显示出来的幅度的变化都是迟缓平滑的。“过补偿”就是对于高频信号反应过灵敏，因此测试设备所显示的幅度的变化跟超前被测信号的幅度变化，不管是上升沿还是下降沿，测试设备所显示出来的幅度的变化都是斗直尖锐的。“最佳补偿”就是对于高频信号的反应是同步的，因此测试设备所显示的幅度变化都同步被测信号的幅度变化
《航空发展史学习报告》 学院：电子信息与电气工程学院 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师：尹强
航空发展史学习报告 在这几周的公共课学习之后，我非常庆幸我能选到《航空发展史》这门课，因为它让我学到了很多在我平时的专业课、基础课上无法学到的东西，让我看到了很多令人感兴趣的飞行器的图片，我也因此知道了很多前人们为了飞上蓝天而做出的努力。 几节课下来，最令我印象深刻的就是有关飞行器发展的那一节课。我原来所知道的也就是古希腊神话中伊卡洛斯和戴达罗斯的典故，却不知道试图利用火箭作为交通工具的第一人是我国古代的万户。这让我感到汗颜，原来前人在很早的时候就有了飞向天空的梦想，并且为此做出了各种尝试，甚至于不惜丢了自己的身家性命。这种将自己的生死置之度外而全心全意投入到飞天的梦想中去的精神和信念应当获得今人至高的敬意，而不应该被我们遗忘，我们不该仅仅知道莱特兄弟，更应该知道万户、蒙特高菲尔兄弟、凯利爵士、奥托李连泰等为航空航天事业做出贡献的人们。 还有一个关于王牌飞行员的内容，让我受益颇丰。世界上第一位王牌飞行员是第一次世界大战时期法国的加洛斯，后来也用他击落5架敌方战机的战绩作为衡量王牌飞行员资格的标准。而更有意思的是机枪同步协调器的发展过程，竟然是因为战机坠落到敌方的地盘而使机枪同步协调器得到了快速地发展，德国的福克的发明真让人赞叹不已，让飞行员可以毫无顾忌地在螺旋翼后发射子弹。这些有趣的内容都是我平常不会去探究而且也无从得
知的。 我对我国航空航天技术的发展历程也有了一定的认识： 1.航空航天技术的简介: 该技术是为航空航天活动的顺利进行而创立的一系列高级复杂的施工作业程序。它涉及人力资源配置设备仪器搭配与安装使用等艰深的学术作业。是国家，民族，乃至整个人类发展的高度追求。航空航天技术使人类文明进入三维时代。航空是大气层内的飞行活动，航天是穿越大气层的飞行活动。其中，航空技术的基础理论是空气动力学。该技术是综合高技术，在理论和设计的基础上，材料技术是关键，电子技术是灵魂。航空指飞行器在地球大气层内的航行活动。飞艇是利用空气的浮力在大气层内飞行，飞机则是利用与空气相互作用产生的空气动力在大气层内飞行。飞机上的发动机依靠飞机携带的燃料（汽油）和大气中的氧气工作。航天技术则是探索、开发和利用宇宙空间的技术。它是一门高度综合性的科学技术，涉及各类航天飞行器的设计、制造、发射和应用。载人航天是航天技术的最前沿。。航天活动的目的是探索、开发和利用太空与天体，为人类服务。航天的基本条件是航天器必须达到足够的速度，摆脱地球或太阳的引力。第一、第二、第三宇宙速度是航天所需的特征速度。按航天器探索、开发和利用的对象划分，航天包括环绕地球的运行、飞往月球的航行、飞往行星及其卫星的航行、星际航行（行星际航行、恒星际航行）。按航天器与
电子系统习题 一、航空仪表系统 1、航空仪表的用途？ （1）为飞行员提供驾驶飞机用的各种目视数据；（2）为机载导航设备提供有关的导航输入数据；（3）为机载记录设备提供有关的记录数据；（4）为自动飞行控制系统提供有关的数据。 2、仪表系统分类： （1）按功用分：仪表按功用可分为飞行仪表、导航仪表、发动机仪表和系统状态仪表。（2）按原理分：测量仪表、计算仪表、调节仪表。 3、飞机仪表系统基本组成环节： 飞机仪表系统基本组成环节，概括起来包含感受、转换、传送、计算、放大、执行、指示等7种基本环节。 4、高度的分类和定义： ?绝对高度：从飞机重心到实际海平面（修正的海平面气压平面）的垂直距离； ?相对高度：从飞机到某一指定参考平面（例如机场平面）的垂直距离； ?标准气压高度：以标准海平面（760毫米汞柱高）为基准面，飞机重心到该基 准面的高度； ?真实高度；从飞机到其所在位置正下方地面的垂直距离。 5、气压高度表： 气压高度表是利用皮托管所测量出的静压，根据大气压力与高度的一一对应关系，就可以得出飞机当前的高度。 6、气压高度表的结构： 气压高度表是一个真空膜盒结构（膜盒简单的来说就是一个密封的薄膜盒子，真空膜盒，就是将膜盒内部抽成真空）。高度表在膜盒外面通静压，由于静压随高度升高而越来越小，膜盒由于外界压力下降，会发生形变，越来越鼓涨，这种形变是可以量化
的，并能通过机械结构转化成指针读数的，那么就可以把高度和压力对应起来。7、飞机速度的测量： 飞机速度的测量类似于飞机高度的测量，也是通过皮托探头将气压引入仪表进行计算的，不同的是高度测量只使用了皮托管探得的静压，而空速测量需要使用到全压和静压。 8、名词解释： （1）全压Pt=空气在皮托管里全受阻时，产生的压力，它包括静压Ps和动压Qc；（2）静压Ps=飞机周围静止空气压力。 （3）动压Qc=空气相对物体运动时所具有的动能转化而来的压力。 （4）马赫数M=真空速Vt与本地音速a之比。 （5）真空速Vt：补偿了各种误差后的指示空速IAS。 9、各种空速定义： （1）指示空速（IAS）：空速表根据动压计算的空速，未经任何补偿，也称表速。（2）计算空速（CAS）：补偿了静压源误差后的指示空速。 （3）真空速（TAS）：补偿了由于空气密度和压缩性变化所引起的误差后的计算空速。（4）马赫数的大小只由动压和静压来决定，而与气温无关。 10、马赫数表： 马赫数表是用一个开口膜盒测量动压，而用一个真空膜盒测量静压，经过传动机构使指针指示马赫数的仪表。 11、M数表、空速表区别是什么？ 马赫数表的大小由动压和静压决定，是空速和音速的比值 空速表指示的是飞机与气流的相对速度，大小由动压和气流速度决定 12、T不变，H增高时，M如何变化？ 高度增加，音速下降，马赫数增加Ma=Vt/音速 13、大气数据计算机接收信号：
电子控制系统的应用和发展前景 自20世纪90年代初以来,移动通信领域一场新的技术革命悄然兴起!这就是以软件无线电为特征的新一代通信系统研究与开发"软件无线电[SWR]技术是第三代移动通信系统和军用电台的发展趋势"文章主要介绍了软件无线电的概念、软件无线电的关键技术、软件无线电的应用和软件无线电的发展趋势。 一、软件无线电的概念 软件无线电的基本概念是把硬件作为无线通信的基本平台，而把尽可能多的无线通信及个人通信功能用软件实现。软件无线电技术是近年来提出的一种实现无线通信的新的体系结构，他具有很强的灵活性与开放性的特点，由于软件无线电具有现有无线通信体制所不具备的许多优点，因此他有着广泛的应用前景在军用方面。软件无线电技术可实现各种军用电台的互连互通，软件无线电系统可接入各种军用移动通信网"在民用方面，多频段多模式移动电话通用手机’多频段多模式移动电话通用基站’无线局域网及通用网关等都是软件无线电的应用领域&软件无线电的各种通信功能用软件来实现，这样无线通信新系统’新产品的开发将逐步转到软件上来，而无线通信的产品价值将越来越多地体现在软件上，这是无线通信领域从固定到移动’从模拟到数字之后的第三次革命，必将形成和计算机及程控交换相当的巨大产业。 （一）软件无线电的关键思想软件无线电的关键思想在于：构造
一个标准化、模块化的通用硬件平台将各功能用软件来实现，并使宽带.A/D和D/A转化器尽可能地靠近天线。这种由A/D DSP和D/A”硬件平台和各种功能软件模块组成的无线通信系统，通过软件改变硬件配置结构方式实现不同的通信功能，所以具有高度的灵活性’开放性的特点。 三、软件无线电电子控制系统的应用 无线电电子控制系统在工业自动化领域有着非常广泛的应用，比如控制远端电机的启动和停止、远端指示灯的开关和控制一些电器设备的运行与终止等等，这类应用实际上都是利用信道来传输开关量信号。无线电电子控制系统就是利用无线电传送控制信号，对物体或各种过程进行远距离的控制。如通过无线电传送控制信号，操纵模型飞机作出各种动作，控制导弹飞向目标，控制人造飞船进行轨道等。通常也以为核心，传感器辅助实现发射接收。一个运用计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术来实现环境感知、它在军事、民用和科学研究等方面已获得了应用。 随着科学技术的发展,无线电新技术,新业务,新设备广泛地应用于民用航空的各个领域,在保障民航飞行安全加速空中流量改善航空服务,促进航空发展中发挥着越来越重要的基础保障和技术支撑作用.航空运输是一种快速但同时对安全性要求最高的交通运输方式,也是一个复杂的系统工程.每一架班机从起飞到降落.都需要飞行机组与管制人员的协调配合需要无线电通信导航监视和气象设备的安全保障.
航空航天 航空与航天是20世纪人类认识和改造自然进程中最活跃、最有影响的科学技术领域，也是人类文明高度发展的重要标志。 航空指飞行器在地球大气层内的航行活动，航天指飞行器在大气层外宇宙空间的航行活动。人类在征服大自然的漫长岁月中，早就产生了翱翔天空、遨游宇宙的愿望。在生产力和科学技术水平都很低下的时代，这种愿望只能停留在幻想的阶段。虽然人类很早就做过种种飞行的探索和尝试，但实现这一愿望还是从18世纪的热空气气球升空开始的。自从20世纪初第一架带动力的、可操纵的飞机完成了短暂的飞行之后，人类在大气层中飞行的古老梦想才真正成为现实。经过许多杰出人物的艰苦努力，航空科学技术得到迅速发展，飞机性能不断提高。人类逐渐取得了在大气层内活动的自由，也增强了飞出大气层的信心。到了50年代中期，在火箭、电子、自动控制等科学技术有了显著进展的基础上，第一颗人造地球卫星发射成功，开创了人类航天新纪元，广阔无垠的宇宙空间开始成为人类活动的XX域。 航空航天事业的发展是20世纪科学技术飞跃进步，社会生产突飞猛进的结果。航空航天的成果集中了科学技术的众多新成就。迄今为止的航空航天活动，虽然还只是人类离开地球这个摇篮的最初几步，但它的作用已远远超出科学技术领域，对政治、经济、军事以至人类社会生活都产生了广泛而深远的影响。 人类活动X围的飞跃 人类为了扩大社会生产活动，必然要不断开拓新的天地。人类活动X围，经历了从陆地到海洋，从海洋到大气层，从大气层到宇宙空间的逐渐扩展的过程。人类活动X围的每一次飞跃，都大大增强了认识和改造自然的能力，促进了生产力的发展和社会的进步。 人类为了实现腾空飞行的理想，曾经历了一段艰难曲折的道路。中国西汉时期的飞人试验、中世纪欧洲人的跳塔扑翼飞行和其他先驱者的勇敢尝试屡遭失败，使人们认识到简单模仿动物，特别是鸟类飞行的做法并不能使人升空。飞行探索遂转向研究轻于空气的航空器。1783年，法国蒙哥尔费兄弟的热空气气球和J.A.C.查理的氢气气球相继升空成功，实现了人类自古以来的“凌云之志”，标志着人类在征服天空的道路上迈出了第一步。性能优于气球、飞行方向可以操纵的飞艇随之获得发展。轻于空气的航空器存在升力小、阻力大、飞行速度慢等缺点，不能实现便捷的飞行，人们转而探索重于空气的航空器。18世纪产业革命后对汽车用内燃机和船用螺旋桨的研究，为重于空气的航空器提供了动力基础。在G.凯利、O.李林达尔等航空先驱对滑翔机和空气动力作用的初步研究之后，美国莱特兄弟制造成功世界公认的第一架飞机，并在1903年12月17日实现了人类首次持续的、有动力的、可操纵的飞行，开创了现代航空的新纪元。 20世纪上半叶相继发生了两次世界大战，航空的发展首先对战争产生了重大影响。从1909年起，一些国家政府就注意到飞机的军事用途，相继成立了航空科学研究机构。在第一次世界大战中，飞机开始得到大规模使用，出现了执行不同军事任务的机种。在20～30年代，飞机完成了从双翼机到X臂式单翼机、从木布结构到全金属结构，从敞开式座舱到密闭式座舱，从固定式起落架到收放式起落架的过渡，飞机的升限、速度提高了2～4倍。而发动机功率则提高了5倍，航空工业逐渐成为独立的产业部门。第二次世界大战引起了航空工业的第二次大发展，参战飞机数量剧增，性能迅速提高，空军发展成为对战争全局有重要影响的一个军种。飞机气动外形的改进、燃气涡轮发动机和机载雷达的应用，改变了飞机
§1 电子系统设计的基础知识 电子系统分为模拟型和数字型或两者兼而有之的混合型电子系统，无论哪一种形式的电子系统，它们都是能够完成某种任务的电子设备。一般把规模较小、功能单一的称为单元电路；而功能复杂，由若干个单元电路（功能块）组成规模较大的电子电路称为电子系统。通常电子系统由输入、输出、信息处理三大部分组成，用来实现对某些信息的处理、控制或带动某种负载。图1-1所示为电子系统基本组成方框图。 图1-1 电子系统方框图 对于模拟型电子系统，输入电路主要起到系统与信号源的阻抗匹配，信号的输入与输出连接方式的转换、信号的综合等作用；输出电路主要解决与负载或被控对象的匹配并输出足够大的功率去带动负载。而对于数字型电子系统，输入与输出电路主要解决现场信号与控制对象的接口问题。输入电路往往由A/D转换器组成，而输出电路则由D/A转换器或加功率放大器或驱动电路组成。 电子系统的设计方法，没有一成不变的步骤，它往往与设计者的经验、兴趣、爱好密切相关，但从总的设计过程来讲，可以归纳成以下四个步骤： 1· 课题分析 根据技术指标的要求，弄清系统所要求的功能和性能指标以及目前该领域中类似系统所达到的水平；有没有能完成技术指标所要求功能的类似电路可以借鉴。如有，电路需经何种改动或电路参数需要哪些设计计算等等，要做到心中有数，从而对课题的可行性作出判断。 2·方案论证 按照系统要求，把电路划分成若干功能块，从而得到系统框图。每个方框即是一个单元电路。按系统指标要求，规划出各单元电路要完成的任务，确定输出与输入的关系，决定单元电路的结构。为完成总任务，由系统框图到单元电路的具体结构应是多解的，应该经过较为详细的方案比较和论证，以技术上的可行性和较高的性能价格比为依据，最后选定方案。