航空电子系统发展历程
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未来十年综合航电系统的发展趋向综合航空电子系统(下称综合航电系统)是现代化战斗机的一个重要组成部分,战斗机的作战性能与航空电子系统密切相关。
可以说,没有高性能的航电系统,就不可能有高效能作战的战斗机。
综合航电系统在需求牵引和技术推动下已有几十年的发展历史,特别是近十来年,取得了引人注目的进展,促进了飞机作战效能的进一步提高。
然而,目前综合航电系统在使用过程中暴露出不少不足之处,亟待加以改进和完善;同时,21世纪的作战策略和方式的发展也对综合航电系统提出了更具挑战性的要求。
因此,未来的十年,在解决经济上可承受性问题的同时,综合航电系统仍将向着更加综合化、信息化、技术化、模块化及智能化的方向发展,并且综合航电系统的功能、性能以及可靠性、维修性、保障性、测试性和综合效能也将出现突破性的飞跃。
可以预见,航空电子综合化水平将得到不断提高,航空电子综合技术将向深度和广度发展,得到不断完善。
(一)航电系统的发展现状一、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。
航空电子系统的组成:1, 各种机载信息采集设备2,信息处理设备3,信息管理和显示控制设备4,相关的软件二航电系统的发展大致可以分为四个阶段1,分立式航空电子系统,代表机型为F-100 ,F-101,2,联合式航空电子系统,代表机型为F-16C/D3,综合航空电子系统,代表机型为F-22,F-35 综合航电系统的结构特点如下:系统按功能区划分采用高度模块化设计采用高速数据总线采用高度综合的座舱显示系统采用大规模软件技术采用先进的传感器并进行多传感器的信息融合实现了系统容错和重构功能4 先进综合航空电子系统三航空电子系统的发展方向1 智能化电子计算机已成为现代化机载电子设备的核心, 电子计算机的发展已经并将继续不断地改变着机载电子系统的面貌。
当前计算机的发展正面临着重大突破—人工智能计算机的出现。
目前人工智能研究主要集中在专家系统、模式识别系统、机器人等三方面2 综合化采用高级复杂软件增扩最佳控制技术以保证容错, 采用标准化部件, 以减少备件、简化维修、降低全寿命费用。
系统的综合能力依赖于先进的技术支援, 其中包括高速数据总线、超高速集成电路(VHSIC)和人工智能等。
3 全频谱化现代局部战争表明, 电子战已越演越烈,而电子战的实质就是对电磁频谱的激烈争夺。
由于无线电频段和微波频段已拥挤不堪因此航空电子设备的工作频率正逐渐向毫米波、红外、激光、可见光等领域扩展, 从而使航空电子系统趋于全频谱化。
4 隐蔽化在导航系统中采用惯导—全球定位系统组合,惯导—天文导航组合等方案构成载机不辐射电磁波的“ 隐蔽导航系统” 。
采取这种组合方式。
” 既能保持惯导的近距导航较高的精度又可校正远距飞行中惯导的累积定位误差。
当前正在研制的全地形航空电子系统(T2 A)就具有隐蔽导航功能,其核心部件为一个存贮地形三维数据的数据库, 数据库内存有航线中的所有地形的数据,如一些基本点的海拔高度参数、森林、河流、道路、障碍物的信息数据等。
航空航天电子技术的发展与应用前景随着科技的飞速发展,航空航天电子技术越来越成为了航空航天领域的重要趋势。
从最基础的电子元器件,到各种高端设备,电子技术的应用在航空航天领域中各个方面都得到了广泛的应用。
然而,航空航天电子技术的发展也面临着诸多难题,其中最大的挑战来自于高速飞行和极端环境所带来的需求。
本文将从航空航天电子技术的发展历程入手,探讨其在未来的应用前景。
一、航空航天电子技术的历史与发展在过去几十年里,航空航天领域的发展取得了巨大的进步,也推动了电子技术的发展。
对于民用航空,电子技术的应用改变了航空运输的面貌,提高了安全性和效率。
在军用航空领域,电子技术的应用和发展对航空武器系统的发展产生了深远的影响。
随着技术的不断进步,航空航天领域对电子技术的需求也越来越高。
如今,电子技术在航空航天领域的应用已经变得越来越广泛,每一次的飞行都需要先进的电子设备,例如雷达、电子对抗系统、自动驾驶、通信设备,以及用于卫星和太空探索的卫星技术等等。
二、航空航天电子技术的应用前景未来,航空航天领域对于高端电子技术的需求将越来越多样化和复杂化。
因此,随着《中国航天技术白皮书》的发布和《中国航空发展报告》的出台,中国的相关产业也都得到了有力的政策支持,航空航天电子技术的发展受到了前所未有的重视。
从政策角度上来说,未来科技的发展将重点放在创新上,通过高科技推动经济增长。
从技术角度上,航空航天电子技术的应用前景非常广阔。
在飞行控制系统方面,自动控制系统和人工智能的应用已经开始普及,它们可能在不久的将来实现智能化的飞行控制系统,这对于提高飞机的安全性和效率意义重大。
在空间技术方面,随着中国空间站的建设和太空探索的稳步推进,卫星通信技术、导航定位技术、航天器自主控制技术都将得到极大的发展和运用。
三、难题与解决方案随着空间技术的不断深入,航空航天电子技术也面临许多困难和挑战。
高速飞行和极端环境的需求是航空航天电子技术发展所面临的重大挑战,因为这些条件都会对电子设备造成很大的干扰和影响。
简述航电发展历程
航电发展历程可以追溯到20世纪初,随着飞行器的发展,对
于导航、通信和控制系统的需求也逐渐增加。
以下是航电发展的主要里程碑和阶段:
1. 初期探索阶段:在飞机刚刚问世的时期,航电系统非常简单,主要依靠人工导航和目视导航。
初期的通信系统使用无线电和信号旗进行简单的通讯。
2. 机电一体化阶段:随着飞机的发展,航空电子技术逐渐应用于航空领域。
20世纪20年代,机电一体化技术开始出现,即
利用机械装置结合电子设备来实现导航、通信和控制功能。
3. 关键设备的发展:20世纪30年代和40年代,关键设备如
无线电导航和雷达得到了迅猛发展。
无线电导航系统(如
VOR和ADF)使得航行更为准确,雷达技术则提供了对周围
环境的感知能力。
4. 数字化时代:20世纪70年代后,航电系统逐渐实现了数字
化和自动化。
航空电子设备的功能越来越多样化,包括惯性导航系统、自动驾驶仪和机载计算机等。
5. 基于卫星技术的革新:21世纪初,卫星导航系统(如全球
定位系统GPS)的应用逐渐普及,大大提高了飞行器的定位
和导航精度。
航电系统还包括了机载通信系统,如卫星通信系统和航空移动通信系统,使得飞行器与地面的通信更加便捷和可靠。
总的来说,航电发展经历了从简单机电一体化到数字化和自动化的过程。
随着技术的不断进步,航电系统的功能越来越丰富,能够提供更准确、可靠和安全的导航、通信和控制能力。