飛機機電系統電磁干擾機理分析及抑制措施

摘 要：飛機機電系統的總體運行是依靠電力發電原理進行運行工作，根據其結構模型的特點，在實際運行的過程中，會出現一些電磁干擾的現象，一般在飛機的機電系統中，會根據不同設備的重要性，將電磁干擾方面的影響進行預防抑制，保證飛機在正常飛行的時候，不會因為電磁干擾影響飛機的飛行狀態。

關鍵詞：飛機機電；機電系統；電磁干擾；機理分析；抑制措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.122

飛機系統中，大多的控制系統和操縱系統所依靠的機電系統的統一調節，在機電系統正常工作的情況下，才能保證飛機的整體運行狀態處于良好的階段。所以，對于電磁干擾方面的影響，是飛機機電系統首要解決的一項問題。基于現代飛機所面臨的復雜的電磁環境，本文根據不同電磁干擾下的機理進行分析，同時提出一些可行性建議，僅供參考。

1 飛機機電系統的具體內容

通常在飛機的機電系統中，由于大多設備是由機電系統統一進行控制，所以飛機的整體結構會依靠機電系統進行調整，一般的飛機中，機電系統的結構模型會包括指令信號、控制器、執行機構、機械裝置、傳感器、信息采集處理裝置。流程一般是根據指令輸入進控制器之后，經過處理輸出指令通過執行機構將機械裝置的工作驅動起來，通過信息采集和處理裝置的監控功能[1]，統一的協調整體工作狀態，將機電系統的工作內容支撐運轉，保障整體飛機運行的穩定性。

2 電磁干擾的危害性和機理分析

2.1 電磁干擾機理分析

電磁干擾的出現一般會滿足三個必要條件；電磁干擾源、耦合途徑、敏感設備。這三種條件的會直接影響機電系統的電磁干擾情況，引起設備以及傳輸通道，或者機電系統的整體性能的下降。在實際的運行過程中，電磁干擾源指的是引起機電系統的設備和器件，或者整體系統出現干擾現象的源頭。耦合途徑指的是干擾源耦合能量到敏感設備之間的途徑，這一途徑會幫助干擾能量的傳導，也會通過輻射的方式進行干擾。而敏感設備則是指飛機機電設備中較容易被電磁干擾的設備。

而在電磁干擾中，也會出現不同類型的干擾源，具體分為自然干擾源、人為干擾源、系統內部的干擾源。一般在自然干擾源中，主要對飛機機電系統產生干擾的內容有：大氣噪聲、太陽噪聲、宇宙噪聲、靜電放電效果。人為干擾源的內容則較為廣泛，通常會包括廣播、電視、通信、雷達、導航等發射和接收設備、高頻設備、電力設備等等[2]。而系統內部的干擾源則體現在導線干擾、電源干擾、振蕩電路干擾、開關器件干擾等方面。諸多因素產生的干擾源都會對飛機機電系統產生電磁干擾影響。

2.2 電磁干擾產生的危害形勢

現代飛機的常用機電系統中，控制部分的基礎構件大多是由專用集成電路和微處理器組合而成，在外部的裝置中設有傳感器、信號處理電路等裝備。在實際的運行過程中，這些設備自身會形成輻射磁場，對于飛機的機電系統來講，這些磁場的形成會對整體飛機的運行造成一定的電磁干擾，同時，這些設備又對其他的電磁干擾會產生反應，如果在安裝的過程中，沒有做好防護措施，那么在實際運行時，飛機將會面臨系統癱瘓的現象，嚴重時會直接造成設備的損壞，導致飛機機電系統完全無法運行。

一般在電磁干擾下會出現以下幾種危害形式：第一，內部電子線路以及元器的誤動作引起的電磁干擾。第二，內部的信號在傳輸的過程中出現失真現象或者信號傳輸錯誤現象。第三，在機電系統的內部電磁敏感電路或者微電子構件出現過熱現象，導致局部設備出現熱損傷或直接燒壞現象。第四，在設備外殼的表面出現靜電磁場，造成內部電路元器的電路失效，或者被傳導介質擊穿現象。第五，高頻開關電源產生的火花或電弧放電的現象，導致機電系統內部構件損壞，設備出現故障。

3 對于電磁干擾的抑制措施

針對現階段產生的不同類型的電磁干擾，以及飛機自身的機電系統特點，對機電系統在設計階段，以及后期的維護階段的電磁干擾抑制措施進行細致的闡述，從機電系統的硬件設備和軟件設備兩方面進行考慮，保證機電系統正常運行的同時，提升其抗干擾能力。

3.1 硬件設備的抗干擾轉抑制措施

一般在硬件設備進行抗干擾裝置的設置時，會通過不同的電磁干擾進行技術的調整，通常采用的技術有：濾波技術、隔離技術、屏蔽技術、接地技術、在濾波技術中，采用的方式一般是切斷干擾信號的沿線信號線或者電源線，抑制其傳播的途徑，通過安裝濾波器的方式，將電路中可能出現的電磁干擾進行過濾。

而隔離技術則是將容易受到干擾的電路與其他部分進行隔離，避免直接發生電氣聯系，切斷電磁干擾的耦合途徑。實際進行隔離時，一般會對強弱電進行隔離，通過不同的變壓器和隔離器等設備的安裝實現干擾信號的切斷。屏蔽技術與前兩者的差別在于，其主要抑制的電磁干擾是在沿空間的輻射傳播，原理是通過金屬屏蔽體在實現電磁波的反射和吸收，通常采用的措施會根據電磁頻率的不同來進行屏蔽裝置。

3.2 軟件的抗干擾技術

軟件的抗干擾技術靈活且成本較低，現階段大多飛機在裝置的過程中，對于軟件的抗干擾技術逐漸重視起來。一般在實際應用時，主要包括數字濾波技術、軟件冗余技術以及“看門狗”技術。前兩者通過過濾耦合途徑的方式進行電磁干擾的抑制效果，而“看門狗”技術主要則是幫助監控飛機機電系統的運行狀態，保證干擾源不會影響飛機的正常運行。

4 結束語

飛機在現代社會中的重要性逐漸增加，面對飛機內部和外部的復雜電磁環境，要保證飛機的正常運行，還需要專業人員對可能產生的一系列電磁干擾做出更有效的預防措施，從而幫助飛機的發展走向更高層次。

參考文獻：

[1]相里康，馬瑞卿，張慶超等.飛機電剎車系統電磁干擾產生機理及抑制方法[J].西北工業大學學報，2015，34（06）：994-1000.

[2]上海無線電設備研究所.一種商用飛機全機電磁兼容性地面測試方法：中國，CN201310218861.2[P].2013-09-18.

[3]蘇東林，雷軍，劉焱等.一種大型復雜電子信息系統電磁兼容頂層量化設計新方法[J].遙測遙控，2008，13（04）：1-8.

作者簡介：宋吉（1984-），女，遼寧錦州人，本科，講師，研究方向：航空機電。