机载电子设备-第六章_无线电通信系统
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机载无线电导航设备发展的回顾、现状以及趋势摘要:我国的自主的无线电导航设备产业始于上世纪六十年代,之后获得了突飞猛进的发展和进步,不断壮大,由初期的一片空白发展到了如今的系统工程,无线电导航为我国的航空、航海、国防、经济等方面的发展都做出了巨大的贡献。
本文对我国的无线电导航系统的发展进行了回顾、探讨和分析。
关键字:航空电子系统;无线电导航;总线;引言在国际上,从海湾战争到沙漠之狐,每一次战役都体现了导航系统在现代化战争中所起到的巨大作用和意义,无线电导航系统是机上导航的重在组成,不仅仅是航行的保障设备,同时它也成为了武装平台和军事系统之间连接的重要桥梁。
新型的无线电导航系统将为飞机提供自动化的任务保障。
同时在部队训练中也起到了十分重要的作用,它可以为部队的进攻、防守以及后勤工作提供准确的信息来源,几乎贯穿了战争的整个过程,从战争开始一直到部队之间的整合、调动、指挥、击打以及后勤支持,都离不开无线电导航系统所提供的信息资源。
因此,发达国家对于无线电导航的发展给予了高度的重视和关注,加大了对开发新型无线电导航系统的投资力度,从而来获得政治经济以及军事上的优势地位。
机载无线电导航设备是装备在飞机上,与地面信标台一起完成导航任务的航空电子系统,随着航空电子系统经历了分立式、联合式、综合式和先进综合式的四个发展阶段,机载无线电导航设备作为其中重要组成,也同样经历这些阶段。
1回顾我国第一代的信标机、无线电罗盘是六七十年代研制,属于晶体管机载无线电导航设备。
这样的机载无线电导航设备属于分立式航空电子系统,无论是传感器、信号采集、控制、显示都是一套完整、独立、专用的功能设备,飞行员必须分别获取各设备的显示信息,并分别进行控制与操作。
随着飞机承担的任务不断地多样化与复杂化,航空电子系统的组成越来越庞大,复杂,设备间信息传递都是点多点,互联电缆繁多,重量大,飞机本身各项开销就很大;飞行员面对的显示和控制装置也越来越多,操作越来越复杂,特别是成员少又需要响应迅速的战斗机,为充分发挥作战效能,应运而生了第二代航空电子系统。
机载系统基础知识===========一、机载设备------机载设备是指直接安装在飞机上的各种设备的总称,包括但不限于以下几类:1. 飞行器系统:如发动机、燃油系统、供氧系统等。
2. 飞行器控制设备:如襟翼、起落架、自动驾驶仪等。
3. 航空电子设备:如雷达、通信设备、导航设备等。
4. 生命保障系统:如氧气面罩、救生衣等。
5. 其他辅助设备:如照明系统、气象探测器等。
二、航空电子------航空电子是用于航空领域的电子系统的总称,它涵盖了广泛的技术领域,包括雷达、导航、通信、自动驾驶等。
在现代飞机中,航空电子系统通常是实现各种飞行任务的关键部分。
三、飞行控制------飞行控制是指通过控制飞机的各种参数(如速度、高度、方向等)来操纵飞机的过程。
现代飞机通常采用自动飞行控制系统来实现飞行控制,这些系统可以通过传感器获取飞行状态信息,并根据预设的程序进行自动控制。
四、导航系统------导航系统是帮助飞机确定其位置和航向的设备。
在现代飞机中,导航系统通常包括惯性导航系统(INS)、全球定位系统(GPS)和无线电导航设备等。
五、通信系统------通信系统是用于飞机与地面之间以及飞机内部的通信设备。
在现代飞机中,通信系统通常包括高频(HF)、甚高频(VHF)和卫星通信等。
六、气象系统------气象系统是用于获取和显示飞行气象信息的设备。
在现代飞机中,气象系统通常包括气象雷达、风向和风速传感器等。
七、生命保障系统--------生命保障系统是确保机组和乘客在飞机起飞、降落和紧急情况下的安全和舒适的设备。
在现代飞机中,生命保障系统通常包括氧气面罩、救生衣、座椅安全带等。
八、航电系统集成--------以上所提到的各种机载系统通常需要协同工作以实现飞机的安全、高效运行。
因此,航电系统集成成为了现代飞机不可或缺的一部分。
航电系统集成将各种机载系统进行整合和优化,为机组提供了一个集中式的操作平台,以便于其更好地监控和控制飞机的各项性能指标。
第六章交通通信系统本章主要介绍几种先进的通信技术以及通信技术在交通中的应用。
在介绍各种通信技术之前,先看一下通信系统的基本组成。
完成信息传输任务的系统称为通信系统。
任何通信系统都是由发射机、接收机和信道三个基本部分组成的,如图6-1。
在发送端,首先把待发的消息转换为信号,再通过发射机将信号送入信道。
信道指的是信号传输的通道,在有线电话系统中信道就是导线电缆,在无线电通信系统中信道就是大气空间。
在接收端,把接收到的信号进行放大处理,最后转换为消息。
所以,一个通信系统的工作过程,主要是包括消息与信号的转换、信号的处理和信号的传输等过程。
在这个过程中需要编码技术和传输技术等,我们不需要详细的了解。
图6-1 通信系统模型6.1 移动通信技术1.移动通信用于交通在现代化的交通管理中,为了及时的传递各类交通信息,在交通管理中心设有中心指挥台,各类车辆及执勤人员配备通信机,实现交通移动通讯。
用于移动通信的通信机,大体上可分为携带台、车载台、基地台(总台):(1)携带台体积小,重量轻,携带方便,供交通民警短距离间相互联络以及现场指挥、调度和向基地台汇报情况、接收指示。
(2)车载台功率较大,装在交通指挥车上,可在较大范围内对车辆、停车场、道路进行交通疏导,并根据交通指挥中心基地台的指令,现场处理交通事故和其他突发案件。
(3)基地台功率大,可覆盖范围较大,它主要根据全区交通情况,指挥所属用台及时处理交通事务。
为便于统一指挥,使通信畅通,各种无线电台可组成很多形式的通信网。
按系统的构成可分为两大类:一种是移动无线通信网,它是一种散射状专业移动网,结构比较简单,且仅仅涉及无线通信技术,采用选择性呼叫技术,基本上能适应交通指挥的需要。
一种是蜂窝状移动无线电话网,这种系统结构复杂,要用有线和无线通信两种技术,并应用微处理机以扩大通信网的功能。
2.移动通信的发展及分类移动通信是指至少有一个移动端的无线电通信。
它可以满足人们随时随地不受任何限制进行通信的要求。
航空机载电子设备心得总结1.高频通信系统的用途:实现远距离的空对空,地对空的声音通信。
2.高频通信系统的通信距离可达数千公里,与飞行高度无关。
3.当飞机位于跑道中心线右侧,LOC接收机接收的调制音频中:150Hz ,90Hz。
4.现代民航飞机的自动驾驶仪通常有:横滚通道和俯仰通道。
5.TCRBS,DABS全呼叫信号中P1、P3、P2脉冲的宽度相等但P4较宽。
6.陀螺罗盘是利用三自由度陀螺的稳定性和进动性工作的。
7.三自由度陀螺主要有稳定性和进动性两个基本特性。
8.客舱广播系统中的四种音频信号的优先顺序为:机长,服务员,预录通知,登机音乐。
9. 地球表面上任意两点的大圆圈线最短。
10. 飞机导航设备中大气数据计算机系统、惯性导航系统属于自主(备)式设备。
11.飞机相对方位角是指飞机纵轴测量到飞机一导航台连线或飞机纵轴方向和飞机到VOR台连线之间顺时针方向测量的夹角。
12.机载无线电高度表用途是利用无线电高度表测量飞机相对地面的真实高度或叫垂直高度的一种设备。
13.对于只有A模式应答机的飞机,TCAS只可能发出TA信息。
14.飞行管理计算机的存储器内存储有导航和性能两个数据库。
15.自动定向机主要是依靠环形天线及垂直天线组合的方向性实现定向的。
16.马赫数的大小决定于动压和静压。
17.在R M I上,V O R方位角的指示是根据飞机磁航向加相对方位。
18.在飞机进近过程中,决断高度是指飞行员对继续进近或复飞做出决断的最低高度。
19.飞行指引仪的功用是引导飞行员操作飞机,监控自动驾驶仪工作。
20.GPWS控制板上的起落架,襟翼位置操控开关在“禁止”位相当于起落架放下,襟翼在着陆位置。
21.对惯性基准系统进行快速对准的接通条件是系统在正常工作,方式选择开关在NAV位置且地速小于20.海里/小时。
22.“荷兰滚”运动是飞机绕立轴及纵轴的周期性运动。
23.如果副驾驶将R/T一I/C开关扳向I/C位时,不论MIC开关的位置如何,其话筒信号直接连接到飞行内话系统。
第一章概论1.通信系统的基本模型。
2.消息,信息,信号的基本概念。
消息:是信息的载体,不同的消息可以包含相同的信息。
信息:可理解为消息中包含的有意义的内容。
信号:传输的消息是以光、电或磁的形式表现出来的称为信号。
3.电信的概念,电信是以什么的发明为开端的。
电信是利用电信号驮载待传信息进行传输和交换的通信方式。
1831年,法拉第提出“电磁感应现象”,预告了发电机的诞生。
1937年,莫尔斯发明有线电报,标志着人类从此进入了电通信时代。
4.信息论之父是谁?通信的基本问题是什么?香农。
“通信的基本问题就是在一点重新准确地或近似地再现另一点所选择的消息。
”——《通信的数学理论》5.信道带宽和信号带宽的概念,信道无失真传输的基本条件是什么?信道的带宽:指信道不失真传输信号的频率范围,即信道容许通过的最高与最低信号频率之差。
信号带宽:信号所含最高频率与最低频率之差,即信号所含频率的宽度。
根据奈奎斯特定律,信道的带宽应该大于信息的码元速率的两倍以上才能进行无失真传输。
6.奈奎斯特准则。
信道传输速率有上限。
有限带宽,无噪声信道(“理想”低通信道)情况下的最高码元传输速率V为:V=2W。
7.数字信号和模拟信号的特点?数字信号和模拟信号表示信息的方式。
模拟信号特点:信号的波形幅度连续。
它连续地“模拟”着信息的变化。
数字信号特点:波形从时间和幅度上都是离散的、不连续的。
模拟信号将待传递的信息包含在信号的波形之中。
数字信号将待传递的信息包含在码元的不同组合之中。
8.信息传输速率和码元传输速率的概念和计算。
信息传输速率简称传信率,又称信息速率、比特率,它表示单位时间(每秒)内传输实际信息的比特数,单位为比特/秒,记为bit/s、b/s、bps。
码元传输速率简称传码率,又称符号速率、码元速率、波特率、调制速率。
它表示单位时间内(每秒)信道上实际传输码元的个数,单位是波特(Baud),常用符号“B’来表示。
例:每秒钟传送2400个码元,码元速率为?当采用二进制码元传输方式时,信息速率为?若采用八进制码元传输方式,信息速率为?RS= 2400B采用二进制码元传输方式时,信息速率为R b= 2400bit/s;采用八进制码元传输方式,信息速率为R b= 2400bit/s×log28 =7200bit/s。
航空电子设备-复习习题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①飞行②导航③发动机④系统状态仪表。
(2)按原理分:测量、计算、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、指示、计算、放大、执行等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?气压高度表是一个闭口真空膜盒结构。
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?速度的测量是通过皮托探头将气压引入仪表进行计算的,但需使用到全压和静压。
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(I AS):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(C AS):补偿了静压源误差后的指示空速。
电子行业机载电子设备-概论1. 引言机载电子设备是指安装在飞机、航天器、无人机等飞行器上的各种电子设备,用于控制、导航、通信、测量和监测飞行器本身以及与外界的各种物理参量。
随着航空航天技术的不断发展,机载电子设备在电子行业中扮演着重要的角色。
本文将对电子行业机载电子设备进行概论。
2. 机载电子设备的分类机载电子设备根据其功能和用途可以分为以下几类:2.1 控制设备控制设备用于控制飞行器的姿态、飞行速度、高度等参数,以确保飞行器的安全飞行。
典型的控制设备包括飞行控制计算机、操纵杆、脚踏板等。
导航设备用于确定飞行器的位置和方向,以便正确导航到目的地。
常见的导航设备包括惯性导航系统、全球定位系统(GPS)、超高频导航器等。
2.3 通信设备通信设备用于与地面控制中心、其他飞行器、航空器之间进行通信。
常见的通信设备包括无线电台、卫星通信设备等。
测量设备用于测量飞行器的各种物理参量,如气压、温度、速度等。
这些测量数据可以用于飞行器性能分析和控制。
常见的测量设备包括气压计、温度传感器、流量计等。
2.5 监测设备监测设备用于监测飞行器的各种状态参数,如引擎温度、燃油水平等。
这些监测数据可以用于飞行器的健康状态分析和维护。
常见的监测设备包括传感器、报警器等。
3. 机载电子设备的关键技术机载电子设备的设计和制造涉及多个关键技术,下面介绍其中几个重要的技术领域:3.1 高可靠性设计机载电子设备在极端的环境下工作,如高温、低温、高压、低压等。
因此,高可靠性设计是保障机载电子设备正常运行的关键。
高可靠性设计包括冗余设计、防腐蚀设计、抗振设计等。
3.2 软件开发机载电子设备中的控制和导航系统通常依赖软件实现。
软件开发需要遵循严格的规范和标准,以确保软件的正确性、鲁棒性和可靠性。
3.3 电磁兼容性设计机载电子设备中的各种设备和系统之间存在电磁相互影响的问题。
电磁兼容性设计可以减少不必要的电磁干扰,提高设备的可靠性和稳定性。
3.4 故障诊断与修复机载电子设备的故障诊断和修复对于飞行器的安全至关重要。
空运飞行员的航空电子设备和通信系统航空业是现代社会不可或缺的重要交通运输组成部分,而空运飞行员则是航空运输系统的核心力量。
在飞行过程中,航空电子设备和通信系统起到了至关重要的作用。
本文将探讨空运飞行员所使用的航空电子设备以及通信系统的关键功能和应用。
一、航空电子设备的重要性航空电子设备是现代空运飞行员不可或缺的工具,它们提供了必要的信息和数据,保障飞行的安全和顺利。
以下是几种常见的航空电子设备:1.导航仪表系统导航仪表系统是空运飞行员进行飞行导航的重要工具。
它包括机载导航显示器、全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)等。
导航仪表系统能够提供准确的飞行位置、航向和高度信息,使飞行员能够精确控制飞机的飞行路径。
2.飞行管理计算机(FMC)飞行管理计算机是现代空中交通系统的核心。
它集成了导航、自动驾驶和飞行参数计算等功能,为飞行员提供全面的飞行数据和计划。
飞行管理计算机能够自动控制飞机的航向、速度和高度,大大减轻了飞行员的工作负担。
3.机载气象雷达机载气象雷达可以探测飞行器周围的气象条件,包括降水、雷暴等。
通过气象雷达的实时监测,飞行员可以避开恶劣天气区域,确保飞行的安全性。
二、通信系统的重要性通信系统在空运飞行员的工作中起到至关重要的作用,它们实现了空中交通的安全和高效。
以下是几种常见的通信系统:1.空中交通管制(ATC)通信空中交通管制通信是飞行员和地面塔台之间的主要沟通方式。
通过无线电通信设备,飞行员可以接收到航空交通管制的指示和飞行计划,同时及时向地面管制人员汇报飞行状况。
2.机内通信系统机内通信系统使飞行员和机组成员之间能够进行高效的沟通。
它包括内部电话、机上对讲系统和文字信息系统等。
机内通信系统在飞行任务执行过程中起到了关键的作用,方便了飞行员和机组成员之间的协作。
3.紧急救援通信设备紧急救援通信设备是空运飞行员的生命线。
它们包括紧急信标、紧急呼叫设备等。
在飞行事故或紧急情况下,飞行员可以通过这些设备向救援人员发出求救信号,以确保及时的救援行动。