航空電子系統綜合技術的發展與模塊化趨勢研究

謝薇

摘 要 20世紀以來，世界各國開始發展航空電子系統綜合技術，以解決民航飛機的諸多問題。隨著航空電子系統綜合技術的發展，民航飛機的航空電子系統實現了體積和重量的減小，能夠實現信息的傳輸和共享，不僅提高了民航飛機的整體性能，而且減輕了飛行員的負擔。

關鍵詞 模塊化;航空電子系統;綜合技術

引言

航空電子綜合技術是實現航空電子系統集成、充分發揮各種機載電子設備效能、保證戰斗機綜合作戰能力的根本保證。它經歷了一個漫長的發展過程。

航空電子系統綜合技術是現代民航飛機向信息技術轉型的重要組成部分。

1航電綜合技術與系統結構發展的概述

20世紀70年代以來，為了解決戰斗機的一系列問題，以美國為首的西方國家開始了航空電子系統綜合技術的漫長發展過程。隨著航空電子系統綜合技術成果在不同時期的應用，給航空母艦帶來了以下明顯的效果：減輕了重量和體積;緩解了駕駛艙擁擠;在一定程度上實現了數據共享;提高運營效率。這種綜合技術已被世界各國普遍接受，并形成了各國競相發展航空電子綜合技術的局面。為了在航空電子綜合技術上取得更大的進步，在更大程度上共享飛機航空電子系統的硬件、軟件和信息資源，在海、陸、空、航天系統中共享資源和協同作戰，支持容錯和功能重建，實現更高水平的可靠性和可用性，降低了機群生命周期成本，提高了機群的作戰效率、生存能力、任務能力;航空電子綜合技術的發展不斷加強，航空電子綜合系統的結構不斷完善不斷提高，航空電子綜合系統水平迅速提高，為戰斗機水平的提升做出了貢獻[1]。

2航電綜合技術的發展

2.1 航空電子綜合系統的設計技術

為了優化航空電子綜合系統的設計，有必要從系統的角度對其組成、結構、功能和互連方法進行全面的研究。特定機型航空電子系統的綜合設計是根據戰斗機的飛行任務和任務要求，對系統進行定義、分析、設計、驗證、評估和迭代，最終確定系統的功能、性能、可靠性、可維護性，航空電子系統保障能力和壽命周期成本滿足任務要求。

2.2 綜合核心處理系統技術

技術上，充分利用共享模塊、并行處理多機系統和分布式實時操作系統的結構特點，共享核心處理資源，提高性能和可靠性，滿足機載處理和計算能力快速發展的要求;在信息密集的條件下，滿足了駕駛員對戰場態勢理解、任務管理等簡單操作和控制的要求，集成化核心處理系統的技術仍在快速的改進和發展。

2.3 系統軟件技術

軟件是系統的重要組成部分，尤其是系統軟件。只有通過對設備和模塊的管理、調度和控制，才能形成真正協調統一的整體。隨著航空電子系統結構和任務功能的發展，系統軟件所占的比重和開發成本也在逐步提高。軟件開發必須是一個工程過程。以前的瀑布式軟件開發模式已經不能滿足需求。提出了一種螺旋式軟件開發模型。在這個模型中，每個階段的開發工作都是以螺旋循環的方式進行的

2.4 綜合控制顯示記錄技術

該系統通過一組公共控制器和飛行員實現對整個航空電子系統的控制，并集成了一組顯示器，包括抬頭顯示器和多功能顯示器，顯示器為飛行員提供顯示信息。這種集中控制和綜合顯示，能夠及時響應和處理飛行員的各種指令，根據飛行員的操作程序和系統運行情況，準確、及時地向飛行員提供各種工作信息或決策信息，從而大大減輕飛行員的工作量，提高飛行員的反應速度和決策能力。記錄器記錄運行中系統的工作狀態和內外圖像信息，并按要求在飛行中或飛行后進行回放。隨著先進的光子技術和電子技術的應用，在地圖顯示的基礎上疊加導航、戰術和性能數據，頭盔顯示器和大規模有源矩陣液晶顯示器將得到廣泛的應用。

2.5 數據融合技術

在現代作戰環境越來越惡劣的情況下，如何從眾多傳感器數據中提取出更多有用的信息，提高系統的檢測概率，降低虛警率，解決目標自動識別問題成為一個關鍵問題，這也是集成系統發展的產物。數據融合技術是一個多層次、多方向的處理過程，它可以檢測、關聯、估計和組合來自不同來源的數據，實現精確的狀態估計和識別，完成態勢評估和威脅評估。隨著海空一體化作戰系統的出現，數據融合技術將朝著多平臺、多傳感器、智能化的方向發展，發展數據融合技術的任務更加艱巨[2]。

3模塊化的發展趨勢

隨著信息技術在民用飛機上的廣泛應用，航空電子系統在民用飛機成本中的比重逐漸增大，已成為不可忽視的重要因素之一。為了降低民航飛機的設計制造成本，促進現代飛機的發展速度，有必要對航空電子系統的各種軟硬件設備建立通用標準。模塊化結構在通用信息系統中具有明顯的優勢，在現代航空電子系統中得到了廣泛的應用。模塊化是航空電子系統改造的基礎，也是未來航空電子系統發展的必然趨勢。在航空電子系統集成度越來越高的情況下，模塊化結構的出現使得龐大而復雜的航空電子系統得以簡化。通過集成多個組件，模塊化不僅可以顯著降低航空電子系統的體積和重量，而且可以減少組件之間的電氣連接，使系統更加可靠。

近年來，綜合信息技術的飛速發展，使得航空電子系統的模塊化更容易實現。然而，航空電子系統的模塊化是其集成的物理基礎，必須根據集成的發展要求進行開發。模塊化的發展離不開航空電子系統的發展，應采用通用標準，以保證一定的通用性。此外，航空電子系統的各個模塊必須具有足夠的可靠性，以實現系統的檢測、容錯和重構。同時，盡量縮短開發時間，降低成本。模塊化和集成化具有不同的內涵和關鍵技術。模塊化是現代航空電子系統的重要技術手段，集成化是航空電子系統的最終目的[3]。

4結束語

綜上所述，航空電子綜合技術的發展非常迅速，這是隨著航空電子綜合任務的需要而發展起來的。同時，綜合技術的內涵也在向縱深發展。航空電子系統集成涉及的技術非常具體。綜合技術的突破是一個積累的過程，需要各專業人才的長期跟蹤、研究、開發和應用。

參考文獻

[1] 馬瑩瑩，劉青春，胡飛，等.下一代綜合模塊化航空電子系統關鍵技術研究[J].航空電子技術，2019，50（4）：1-9.

[2] 鄭娟.航空電子系統綜合技術的發展與模塊化趨勢[J].信息通信，2014（4）：285.

[3] 歷震儒. 有關航空電子系統綜合技術的發展與模塊化趨勢研究[C].《智能城市》雜志社、美中期刊學術交流協會.2016智能城市與信息化建設國際學術交流研討會論文集V.《智能城市》雜志社、美中期刊學術交流協會：旭日華夏（北京）國際科學技術研究院，2016：295.