航空技术论文

下面是小编为大家整理的《航空技术论文(精选5篇)》相关资料，欢迎阅读！摘要：本文针对航电通信系统进行分析，分别介绍了系统中的关键技术，包括层次结构架设技术、电子系统时钟同步技术、网络拓扑结构架设技术以及通信故障处理技术，并通过实例分析的方式，对关键技术的应用与实现方法加以阐述。

第一篇：航空技术论文

航空雷达数据总线技术研究

摘要：雷达数据总线是雷达设备内部以及雷达设备与雷达通信设备之间的公共信息传输通道。它是雷达系统的重要组成部分，其性能在雷达系统中起着重要作用使用总线技术。系统结构可以大大简化。通过提高系统兼容性、开放性、可靠性和可维护性来降低系统成本。在航空雷达数据总线上。串行总线是应用最广泛的类型。它具有连接性低、界面简单、成本低等特点，广泛应用于雷达设备与雷达通信设备之间的公路。

关键词：雷电总线;航空;数据总线技术;信息通路

前言

雷达是现代信息战争中最重要的信息采集设备。随着无线电领域新技术的出现和传播，我国在目标环境和电磁环境中都面临着越来越大的挑战。今后，为了在复杂的电磁环境中生存和有效，雷达不仅必须将其硬件平台数字化，而且还必须使用软件定义其功能。总线技术是软件雷达的关键技术。雷达体系结构基于标准总线和通用总线接口，因此研究雷达总线技术很重要。

一、总线技术分析

提供不同的总线技术来解决不同的问题，通常只适用于某些领域。理想的软件雷达总线需要大量的寻址空间、高吞吐量和卓越的实时处理能力。最好不要要求延长总线长度以方便升级的扩展和维护。软件雷达的实时特性由它对具体雷达事件的响应时间决定，与软件雷达系统的内部总线长度无关。但是，由于雷达收发的电磁信号的传输速度，增加总线长度将不可避免地导致反应时间增加。有许多因素影响公共通路的性能。一般来说，汇流排的效能是以下列几个因素来衡量：1)最大频宽：2)数据传输的最大粒度;3)时钟同步模式;4)可扩展性;5)拓扑等。

VME和PCI是并行总线，而PCI-E和串行I/o是串行总线。如表所示，PCI-E和串行I/o性能明显优于VME和PCI，VME和PCI并行总线性能受到负载增加的严重影响，而PCI-E和串行I/o性能受到负载增加的影响，因为它们是点对点传输。 它有自己的专用传输通道，不会影响性能，因此对于开放系统和可扩展软件雷达。

二、雷达内总线

1.RS-232C总线

RS-232C总线是美国电子工业协会1969年制定的串行物理接口标准，用于数据传输速率介于0到20，000 bps之间的通信。此标准中的串行通信接口问题。例如，信号线的功能和电气特性得到明确界定。通讯设备制造商生产符合Rs-232标准的通讯设备。因此，它被广泛用作计算机串行通信接口的标准。在串行通信中，根据数据流采用不同的分段、同步和同步方法。串行通信可分为异步串行通信和同步串行通信。异步串行通信广泛应用于雷达内部总线。在异步串行通信中。传输字符出现在数据流中的相对时间是任意和随机的，以确保异步通信的准确性。您必须找到一种方法来同步接收方与发送方之间随机传输的字符。此方法以字符数据格式设置开始位和结束位。发件人先发送一个开始位，然后发送一个或多个结束位，最后发送一个或多个结束位。当接收器检测到开始位时，它知道字符已经到达并且必须接收它。检测到停止位时，字符结束。此通信模式使用开始和结束位来同步字符。这称为开始和结束数据格式。

2.RS-422A总线

RS-422标准的全称是“平衡电压数字接口电路电气特性”，是一种常见的接口总线。采用均衡传输技术，在传输速度、传输距离、抗干扰性能等方面优于RS-232C。最大数据传输速率为10。传输距离现在为120米。您可以通过适当地降低传输速率来增加通信距离，例如，以mbit速度，距离可达1200米。100米长的扭矩上通常可用的最大传输速度是LMB/ s，差分计算是相同速度下传输距离长度的主要原因，这是RS-232的根本区别。RS - 422中电气特性和逻辑电平的定义基于两条输电线路之间的电位差。

3.3RS-485总线

随着计算机的广泛使用，分布式控制系统应运而生，迫切需要一辆能够在多个地点和远距离进行通信的公共通路。基于RS-422标准。EIA开发了RS-485总线标准，支持多点、长距离和高接收灵敏度。它允许在简单扭矩上进行双向多点通讯。它的噪音消除能力、数据传输速率、电缆长度和可靠性与其他标准相比是前所未有的。这辆公共通路被广泛接受的另一个原因是它的平凡化。RS - 485标准仅定义接口的电气特性。它不是电缆或连接器协议。在此基础上，用户可以建立自己的高级通信协议。

三、雷达外总线

1.ARINC429总线

ARINC429总线是美国航空无线电公司(ARINC)制定的与航空电源系统通信的航空工业标准。ARINC429是在飞机电子系统之间传输数字数据的标准格式。它没有考虑到不同供应商的航空和电力系统之间接口的复杂性，有效解决了旧的ARINC419规格中的许多矛盾和冲突，为系统互连提供了统一的平台，并确保了电子设备之间数据通信的标准化和标准化。

2.MIL-STD-1553B总线

MIL-STD-1553B总线的全名是飞机上的多路复用控制数据總线。这是一种集中式的定时串行总线，其特点是分布式处理、毛巾控制和实时响应。其可靠性机制包括错误预防、容错、错误侦测和定位、错误隔离、错误修正、系统监控和系统还原。使用双冗馀系统。两条传输通道提供良好的容错能力和良好的故障隔离。因此这辆公共通路性能很好该网络广泛用于航空、空间、导航和其他武器装备。

结束语

综上所述可知，雷达内部总线是指雷达设备内部分机之间使用的总线。它主要有三种形式：RS-232C、RS-422A和RS-485。雷达外总线是雷达设备与通信设备之间使用的总线，主要包括ARINC429、MIL-STD-1553B等。只了解各种总线的性能特点和使用方法。以了解雷达的通信和工作特点。

参考文献

[1]刘迎欢.ARRINC429协议和与之对应的俄罗斯标准的比较[J].航空电子技术，2002，33(1)：12-15.

作者：刘军 周正 韦冠廷

第二篇：光纤传感技术与通用航空

随着现代科学技术的发展，信息的获得显得越来越重要。传感器正是感知、检测、监控和转换信息的重要技术手段。光纤传感器是继光学、电子学为一体的新型传感器。

一、光纤传感技术及其应用

光纤传感技术是一种新型传感技术，通过光的反射、折射和吸收效应，光学多普勒效应、声光、电光、磁光和弹光效应等，可使光波的振幅、相位、偏振态和波长等參量直接或间接地发生变化，因而，可将光纤作为敏感元件来探测各种物理量。

(一)光纤传感技术发展现状

光纤传感技术始于1977年。1977年，世界第一只光纤传感器在美国问世，它被用来检测美国与其他国家光网络的状态、性能与噪音。美国也成为研究光纤传感器起步最早、水平最高的国家。日本在20世纪80年代，制定了“光控系统应用计划”，计划将光纤传感器应用到大型电厂。1990年后，东芝、日本电气等15家公司与研究机构，前后开发出12款先进的民用光纤传感器。德国西门子、法国汤姆逊等企业，成为西欧国家积极参与相关产品研发和市场竞争的代表。

伴随光纤通信技术的发展，光纤传感技术得到迅速发展，已经成为衡量一个国家信息化程度的重要标志。1995—2005年，国际光纤传感技术发展已步入了商业化应用阶段，光纤传感器已广泛应用于国防军工、航空航天、能源环保、工业控制、医药卫生、计量测试、建筑及家用电器等领域。光纤传感器及智能仪器仪表，因其易构建高密度、大容量、高精度、高可靠性的传感网络，近年来又成为物联网技术发展的重要支撑。如今，世界上已有光纤传感技术上百种，诸如温度、压力、流量、位移、振动、转动、弯曲、液位、速度、加速度、声场、电流、电压、磁场及辐射等物理量都实现了不同性能的传感。

如今，代表光纤传感技术发展方向的是光纤传感智能化。目前，光纤传感智能化主要体现在光纤传感与通信技术及计算机技术的融合，实现各种功能的智能化，实现信号获取、存储、传输、处理于一体。智能化光纤传感系统在许多新型应用领域受到广泛关注，如智能材料、环境感知、声发射检测、石油测井等。基于光纤传感的智能材料可以实现对周围环境变化的自判断性、自适应性、自诊断性、自修复性等诸多性能，在汽车工业、航空航天、医疗、安防、体育及土木工程等领域有着广泛的应用。

现代社会，光纤传感技术以其优秀特性在越来越多在国计民生领域得到应用。光纤工作频带宽，动态范围大，适合于遥测遥控，是一种优良的低损耗传输线;在一定条件下，光纤特别容易接受被测量或场的加载，是一种优良的敏感元件;光纤本身不带电，体积小，质量轻，易弯曲，抗电磁干扰，抗辐射性能好，特别适合于易燃、易爆、空间受严格限制及强电磁干扰等恶劣环境下使用。因此，光纤传感技术一问世就受到极大重视，几乎在各个领域得到研究与应用，成为传感技术的先导，推动着传感技术蓬勃发展。

(二)光纤传感器的特点

与传统的传感器不同，光纤优良的物理、化学、机械以及传输性能，使光纤传感器具有体积小、质量轻、抗电磁干扰、防腐蚀、灵敏度很高、测量带宽很宽、检测电子设备与传感器可以间隔很远等优点，并可以构成传感网络。

先进的光纤传感器的灵敏度比传统的传感器高几个数量级，可以测量的物理量已达70多种。它具有一下优点：一是精度高，响应速度快，线性特征范围宽，使用的重复性好，检测信号的信噪比高，由于现在光纤的量产化，价格低廉，可以广泛使用。二是光纤是由电介质材料石英制成，传输的是光信号，因此安全性、可靠性好，抗电磁干扰能力强，能适应在电力、石油、化工、冶金等易燃易爆或有毒的环境条件下工作。一是抗腐蚀，抗污染能力强，可用于温差较大的地方，时间老化特性优良，工作寿命长。四是体积小，重量轻，容易安装，对被测对象环境适应能力强。五是光纤是无源器件，自身独立性好，不会破坏被测量的状态。六是测量对象广泛。目前已有性能不同的多种测量温度、压力、位移、速度、液面、核辐射等各种物理量、化学量、生物量等的光纤传感器。七是便于多点复用，传输损耗小，适合于组成测量网络，实现多点实时智能化的遥测。

(三)光纤传感器技术应用广泛

传感器是信息采集系统的首要部件。光纤传感器是近些年出现的新技术，可以用来测量多种物理量，比如声场、电场、压力、温度、角速度、加速度等，还可以完成现有测量技术难以完成的测量任务。在狭小的空间里，在强电磁干扰和高电压的环境里，光纤传感器都显示出了独特的能力。目前，光纤传感器已经有100多种，大致上分成光纤自身传感器和利用光纤的传感器。

如今，传感器技术与通信技术、计算机技术扮演着“感官”“神经”和“大脑”，构成了现代信息产业的三大支柱。光纤传感器高灵敏度、耐高温、可以抗电磁干扰、无电火花、高绝缘性、耐磨蚀、能在有毒的气体和强辐射的现场工作，它的尺寸小，具有挠曲的随意性。因此广泛用于军事、电力工程、机械制造、石油化工、交通运输、核工程、计量、医学和生物工程等方面。

二、光纤传感技术助力通用航空

光纤传感技术可以大量地应用于通用航空领域，助推通用航空快速发展。其中，在通用航空领域发挥作用最明显的就是光纤陀螺及惯性导航系统。

(一)光纤陀螺及惯性导航系统

光纤陀螺是一种新型的全固态惯性仪表，具有潜在精度高、可靠性好、抗冲击振动性能强、无运动部件等优点，近年来得到了很多单位的研究和生产。随着光纤陀螺行业的快速发展，以光纤陀螺为核心惯性器件的光纤惯性导航系统也取得了突破性发展。

光纤陀螺仪原理在工程应用方面，主要用于战术导弹制导、航天器的姿态调整、卫星定位和精密航天器等领域。现在光纤陀螺仪在惯性技术领域的地位已经确立，逐渐发展成为惯性导航的主流仪表之一。我国也已经将其列为惯性技术领域的重点技术之一。光纤陀螺仪原理上就是运用物体高速旋转时，角动量很大，旋转轴会一直稳定指向一个方向的性质，所制造出来的定向仪器。传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪，机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高，结构复杂，它的精度受到了很多方面的制约。自从20世纪70年代以来，现代陀螺仪的发展已经进入了一个全新的阶段。到80年代以后，现代光纤陀螺仪得到了非常迅速的发展，由于光纤陀螺仪具有结构紧凑、灵敏度高、工作可靠等优点，所以目前光纤陀螺仪原理在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪，成为现代导航仪器中的关键部件。

光纤陀螺仪原理的特点在于基于光学干涉原理，具有全固态结构形式，理论上具备轻小型、高精度、快启动、宽带宽、长期性能稳定等特点。在应用过程中，结构稳定，耐冲击;检测灵敏度和分辨力高;动态范围极宽;寿命长，信号稳定可靠。光纤陀螺的发展是日新月异的。许多公司出于对其市场前景的看好，纷纷加入到研究开发的行列中来。由于光纤陀螺仪原理在机动载体和军事领域的应用甚为理想，因此各国的军方都投入了巨大的財力和精力。光纤陀螺仪经过30多年的发展，已经广泛应用于民航机、无人机、导弹的定位和控制中。光纤陀螺目前正在替代激光陀螺用于导弹的惯性导航系统，不久将向军用和民用飞机中的激光陀螺发起挑战。

(二)光纤传感技术在通用航空领域大有可为

作为民用航空两翼之一的通用航空，是国民经济高度发展的产物，也是现代文明社会很重要的生产工具，在国民经济的快速发展中起到了重要的积极作用。根据光纤传感技术的特点发现，光纤传感技术在通用航空领域大有可为。

通用航空，是指使用民用航空器从事公共航空运输以外的民用航空活动，是除军事、警务、海关缉私飞行和公共航空运输飞行以外的航空活动，包括从事工业、农业、林业、渔业、矿业、建筑业的作业飞行和医疗卫生、抢险救灾、气象探测、海洋监测、科学实验、遥感测绘、教育训练、文化体育、旅游观光等方面的飞行活动。通用航空业是以通用航空飞行活动为核心，涵盖通用航空器研发制造、市场运营、综合保障以及延伸服务等全产业链的战略性新兴产业体系，具有产业链条长、服务领域广、带动作用强等特点。

在通用航空领域内，对于各类传感器的使用极其密集。而对它的灵敏度、体积和重量都有较高的要求。对于通用航空飞行器的结构健康监测需要的传感器数量庞大，因此传感器的尺寸、重量就变得尤为重要。尤其是当先进的无人飞行器在飞行的过程中，传统传感技术已无法满足实时准确监测大气数据这一需求。另外，通用航空飞行器在飞行期间都会受到极其严酷的飞行环境(包括高温、强磁场等)的影响。现有的传统电类传感器，很容易受环境因素的限制不能在极端的飞行环境下正常工作，这必然会影响飞行器的使用安全，导致灾难性事故。而光纤传感器，如光纤光栅传感器则因其质量轻、体积小、耐高温、耐腐蚀、抗电磁干扰等优点，很大程度上可以克服环境因素的影响，能够准确监测飞行器结构的各种参量，及时作出判断，防止事故的发生。2010年，美国国家宇航局(NASA)在一种改进的捕食者B无人机飞行器翼表上，采用分布式光纤监测结构完整性。光纤光栅传感技术在通用航空领域内的广泛应用将会对通用航空的发展具有重要的促进作用。

三、光电传感的生命力在于与产业结合

随着光纤技术的不断进步，光纤传感技术在很多的领域得到应用与发展。近年来，我国在光纤传感技术研究方面虽然发展较快，但是继续往前走的生命力必须要与产业结合起来。其中，与通用航空产业结合是光纤传感技术的重要发展方向。

通用航空业是以通用航空飞行活动为核心，涵盖通用航空器研发制造、市场运营、综合保障以及延伸服务等全产业链的战略性新兴产业体系，具有产业链条长、服务领域广、带动作用强等特点。然而，通用航空是中国改革开放40多年来唯一没有开发的产业，正是因为发展滞后，通用航空的发展将有巨大的市场空间。研究发现，通用航空产业的投入产出比为1∶10，就业带动比为1∶12。未来20年，一批产值超过百亿元甚至数百亿元的通用航空产业集群将出现，航空工业对相关产业1：10的投资拉动效应将逐步显现，我国低空开放后通航将有数万亿元的市场有待开发。随着低空开放，我国通航产业和低空经济将迎来“井喷”式的大发展。

通航发展经验表明，一个国家或地区人均GDP突破6000美元，中等收入群体是支撑通航产业发展的中坚力量，国民对通用航空的需求就开始明显爆发。截至2019年10月12日，我国共有颁证通用机场239座，首次超过同期运输机场数量，同时根据各省区市发布的相关规划，各地将规划建设通用机场1100余座，通用航空发展呈现出崭新局面。

截至2020年底，全国传统通航企业增加到523家，基本实现地级以上城市拥有通用航空服务的运输机场，涵盖了应急救援、高压电网、油气管道安全巡线、海上石油平台、主要林区作业人员的公共出行等行业。据统计，目前整个国家机队规模达到2844架;实名登记无人机52.36万架，年飞行量达到159.4万小时;全国累计开通低空旅游航线百余条，涉及5A级景点50余个，参与空中游览和跳伞服务的游客分别达到75.6万人和13.2万人。

截止2020年3月31日，我国通用航空器数量已经达到了4164架，首次超过运输航空器数量，为民航通用航空和运输航空两翼齐飞发展奠定了坚实的基础。按照目前我国人均GDP已超过10000美元来说，国民对通用航空的需求应该有一个明显的爆发。然而综合来看，我国通用航空业总体规模依然较小，未来通用航空产业发展主要在以下三个方面蓄势待发：

一是航空器的研发、制造与销售。主要包括通用飞机、直升机、动力伞、滑翔伞、动力三角翼、载人热气球和飞艇等航空器和浮空器的研发、制造与销售活动。

二是地面设施设备和场地等基础设施建设。通用航空业还包括保障通用航空器和浮空气器安全正常飞行的地面设施设备和场地，如通用航空机场、通讯导航设施、飞行服务站等的运营管理，以及相关设施设备和工程研究、开发、应用与推广等活动。该类产业活动目前在发达国家已成为一个庞大的产业簇群，在国家社会经济发展中发挥着举足轻重的作用，并形成了较完善的产业法规政策体系。

三是通用航空服务业。目前，我国的通用航空服务业分为甲乙丙丁四类活动。其中，通用航空甲类活动主要包括：陆上石油服务、海上石油服务、直升机机外载荷飞行、人工降水、医疗救护、航空探矿、空中游览、公务飞行、私用或商用飞行驾驶执照培训、直升机引航作业、航空器代管服务、出租飞行、通用航空包机飞行等。通用航空乙类活动主要包括：航空探矿、航空摄影、海洋监测、渔业飞行、城市消防、空中巡查、电力作业、跳伞飞行服务。通用航空丙类活动主要包括：私用驾驶员执照培训、航空护林、航空喷洒(撒)、空中拍照、空中广告、科学实验、气象探测。通用航空丁类活动主要包括：使用具有标准适航证的载人自由气球、飞艇开展空中游览;使用具有特殊适航证的航空器开展航空表演飞行、个人娱乐飞行、运动驾驶员执照培训、电力作业等经营项目等。

随着中国低空空域管理改革稳步推进，通用航空产业将借势发力，成为继汽车产业之后拉动国民经济发展的新增长点。随着航空港经济的发展和国家低空空域管理改革的破冰，我国的通用航空将迎来快速发展的黄金时期，基于通用航空所产生的低空经济将在国内已进入大发展时期，成为推动中国经济增长的又一重要引擎。因此，光纤传感技术必须要与通用航空产业紧密结合，这样光纤传感技术才能得到更有效的需要牵引，才能促进光纤传感技术更好更快地发展。

(作者系国家低空经济融合创新中心特聘专家)

作者：李大光

第三篇：航空电子通信系统关键技术研究

摘 要：本文针对航电通信系统进行分析，分别介绍了系统中的关键技术，包括层次结构架设技术、电子系统时钟同步技术、网络拓扑结构架设技术以及通信故障处理技术，并通过实例分析的方式，对关键技术的应用与实现方法加以阐述。

关键词：航空电子；通信系统；关键技术

引言：在电子通信技术不断发展背景下，通信系统业务类型也逐渐发生改变，以往语音通话已不再满足人们的新需求，航空电子技术逐渐朝着智能化、综合化的方向发展，将图像、语音通话、多媒体、高速数据传输等融入其中，使航空通信系统的整体性能得到显著提升，飞机性能也因此实现质的飞跃。

1.航空电子通信系统关键技术

通常情况下，航空通信系统中的关键技术包括层次结构架设技术、电子系统时钟同步技术、网络拓扑结构架设技术以及通信故障处理技术等，具体如下。

1.1层次结构架设技术

该技术应用与ISO开放式互联系统结构较为相似，ISO系统中共有七层结构，而本系统中共有五层结构，分别为应用层、传输层、驱动层、物理层与数据链路层。上述层次结构划分模式可在系统运行过程中，促进硬件设备与软件程序的有机协调与功能的充分发挥。例如，MIL-STD-1553B总线控制技术，在应用层的应用可看成系统管理程序，具有系统解释功能；在传输层的应用可完成对通信数据与信息的处理和通道调度等工作；在驱动层的应用可作为软件程序与应用程序接口；在物理层的经营可完成系统相关物理截至的位流传输；在链路层的应用可对总线中的数据与信息序列进行适当调整，为系统高效运行提供更大便利。

1.2电子系统时钟同步技术

在本系统中各个构成模块均具有自己的时钟计时系统，因此该系统在运行时可能会出现时延，因此构建系统时钟同步设计显得十分必要。在实际运行过程中，系统各个组成部分为相关总线与子系统均配置了相应的实时计时器，在系统中可实现气动控制与技术，然后利用航空通信系统中的总线计时器对各个子模块中的计时器进行调整，缩短其与总线计时器间的误差，以此发挥时钟同步技术的作用。该技术具有操作简单便利、投入成本较低等优势，可充分适用于航天通信系统之中，对信息传递实时性具有较高要求。

1.3网络拓扑结构架设技术

该技术主要是指通信网络中多个子系统相互关联的物理结构，现阶段，在各类通信系统中应用较为频繁的拓扑结构层为单一总线拓扑、多个单级拓扑以及多级总线拓扑。但是，在本文研究的系统中主要采用多个单级总线拓扑结构与多级总线拓扑对网络结构层进行设置。通常情况下，将电子通信系统进行分类后，将其分别连接到多个1553B总线中，如若存在多个总线，并属于多个级别，则在连接的过程中也自然形成了多级总线拓扑结构。

1.4通信故障处理技术

在本系统中较为常见的故障包括偶然性故障与永久性故障两种，前者产生原因主要是受到干扰因素影响，后者则使硬件设施失效导致的故障。在系统运行过程中，通过总线控制器中双余度电缆有限次重试可对故障问题进行判断，在检测后，如若故障因此消失则说明是偶然性故障，如若故障始终未得以缓解则说明属于长期性故障，总线控制器会对故障进行标记，并将故障子模块进行断网，针对不同故障类型，利用终端标志位置位、禁用MBI以及子系统标准位置位进行诊断和处理[1]。

2.飞控系统1553B总线通信网络技术实现

上述阐述的航空通信系统关键技术属于通用性设计，将其应用到具体系统或者系统内部1553B网络后，需要进行必要的优化。本文以某ACT飞控系统1553B总线通信网络为例，对上述设计准则进行应用。该系统主要包括四个组成部分，分别为飞控计算机、玛声器、机上维护以及飞行参数记录装置。其中，飞控计算机中使用4余度控制策略，由于具有4个通道，任一通道均需要独立的通信接口，因此该系统中需要设置7个通信网络节点。

首先，该系统使用了1553B总线中的分布式通信系统，航电系统结构共有五层，该结构层次可提高飞控系统网络设计的科学性、可靠性与易调整性。在拓扑结构层面，飞控系统中共计有7个节点，一般情况下选取其中一个当作总线控制器，剩下的当作远程终端。系统网络连接节点数量较少，且通信量不足，因此可采用单一级1553B总线拓扑结构，这样做不但能够与通信要求相符合，还具有较强的可操作性。

其次，在时间同步方面，要确保系统中的余度通道时间同步，发挥系统内部时钟系统的作用来完成，与1553B总线信息传递效果相结合，根据时间周期为12.5ms进行设置，使消息更具周期性特点；在通信控制方案选择中，应与飞控系统实际情况相结合，该环节是电子设备选择中最为关键的内容，与整体系统的可靠性具有较大关联。为提高飞控计算机的运行效率，可使用互为备份的4余度通信控制方案，与常规双余度备份方案相比来看可靠性更强[2]。

最后，在故障處理方面，飞控计算机采用冗余设计理念，使4余度MBI能够互为备份，一旦某个MBI发生故障，不至于对整体系统造成瘫痪；当计算机中BC发生故障时，系统中其他RT可对故障进行实时监测与处理；当BC发现飞行参数记录装置或者玛声器出现通信故障时，在第一时间进行消息重试，如若故障被解决则属于偶发性故障，如若未解决则对故障节点进行判定和处理。

结论：综上所述，航电通信系统具有较强的复杂性，设计到传输总线上的诸多设备，且结构设计质量将对整体飞行性能产生直接影响。对此，应充分发挥关键技术的作用和优势，并根据实际应用需求对技术进行优化创新，使航电通信系统功能得以健全，飞机飞行安全更加有保障。

参考文献：

[1]王世奎. 航空电子通信系统关键技术问题的浅析[J]. 航空计算技术， 2015， 31（4）：36-39.

[2]段超， 李晓敏. 航空电子通信系统关键技术问题的浅析[J]. 电子制作， 2016（11z）：36-39.

作者：邹汉阳

第四篇：综合化航空电子技术初探

【摘要】综合化航空电子技术是航空电子系统发展的趋势和方向，为了更好的认识综合化航空电子技术的发展现状以及在我国民用航空中的应用趋势。本文对国内外民用航空电子系统结合空客飞机的发展现状和趋势进行了分析;对综合化航空电子技术在国内外民用航空上的应用现状进行了分析，并指出了未来民用航空中综合化电子技术的发展趋势。本文的研究为正确认识综合化航空电子技术的应用现状和发展趋势具有重要的指导意义和参考价值。

【关键词】航空电子;空客系列;综合化

航空电子系统经历了几个不同的发展阶段，从早期的分立式逐渐发展为联合式航空电子系统，到现代逐渐兴起的综合式。同时，航空电子技术也越来越复杂，综合化程度也越来越高，现代的综合化航空电子技术是利用系统科学方法和系统科学理论来处理分析系统实现、系统设计、系统功能以及系统需求关系，进而实现最优的系统组合的科学技术[1-2]。很多专家学者都对综合化航空电子技术进行了研究 ，使得综合化航空电子技术越来越具有开放性、模块化，不同子系统之间的界限正在逐渐模糊。在研究前人文献的基础上，本文，结合空客系列飞机特点，对综合化航空电子技术的发展现状和发展趋势进行了梳理分析，为综合化航空电子技术的理论研究以及实践应用提供指导和参考。

1.国外综合化航空电子技术发展现状及其趋势

1.1 国外综合化航空电子技术发展现状

在民用航空方面，电子系统最早的为联合式系统，逐渐发展成模块化系统，现在已经开始进入数字时代。最新的民用航空电子系统使用的航电系统(IMA)架构具有全数字综合模塊化特性。目前来说，国外的民用航空在综合化航空电子技术发展方面主要具有两种新系统结构。第一种是联合式系统结构，重要应用年代为二十世纪六十年代到九十年代。外场可更换单元(LRU)作为独立的个体，它具有标准的安装接口、外观样式以及功能，主要负责实现某一项功能。第二种航空电子系统是把外场可更换模块(LRM)当成处理的基础和前提，进而实现高度的功能综合和物理综合，进一步分离了功能性对软硬件的依赖。

1.2 国外综合化航空电子技术发展趋势

随着民用航空系统结构的不断优化，航空电子部件问题以及航电系统成本问题等都逐渐成为影响民用航空优化升级的关键和核心。根据空客系列飞机目前的电子化发展趋势，本文预测，综合化航空电子技术将朝着以下几个方向发展：

(1)开放式系统结构将更加完善

未来的综合化航空电子技术将会在开放式系统结构方面做大量工作，美国开放式系统联合工作组指出民用航空电子的系统设计将采用更加开放的体系架构，使模拟和数字信号接口、并行/底板总线特性、模块的机械接口、串行数据总线接口以及电气特性等更加标准化。

这样不仅使电子系统的维护更加方面，也会进一步降低民用航空综合化电子系统的制造成本，使飞机的更新升级更加方便。从目前的空客飞机电子产品来看，ATSU、FWC等电子部件虽然还没有摆脱形状和接口的束缚，但是通过软件更新版本已成定式，这比早期的联合式系统具有很大的优势，摆脱了对硬件设施的依赖性，对某一处理器进行维修、更改具有很大的困难，在维护时也将投入更多的人力物力和财力。更加完善的开放式架构把功能性和软硬件设施相分离，使得各类处理工序都变得非常简单和方便。因此，更加包容的接口模式，更加方便的程序软更新能够成为民用航空综合化电子系统服务的前瞻，可惜目前仅有部分采用开放式系统，因此，还有很长的路要走，是综合化航空电子技术发展的重要方向。

(2)更多的前瞻处理和自检功能

国际民用航空领域普遍指出飞机驾驶舱应该具有更多的控制和决策责任，这样不仅能够减轻地面工作压力以及相关地面工作人员的任务负担，空客飞机的自检功能和ATSU的报文功能极大的给飞机的前瞻维修和快速处理带来便利，这是提高飞机的运行效率以及各种突发事故的处理效率的依仗。美国空中运输协会、欧洲空管组织、波音公司、国际民航组织以及美国联邦航空局等航空机构和组织都指出导航系统、计算机技术、数据链处理技术等新技术的不断发展，民用航空空中和地面任务分配将更加合理。

(3)实现模块化、综合化、数字化

为了降低民用航空电子系统的生产成本，早在二十世纪八十年代，国外的民用航空电子开发设计商就已经开展大型飞机综合化的航空电子体系架构，也既是综合模块化航空电子系统IMA，空客系统的MMR和FDIMU均是集成化明显的核心组件。MMR分别合成了ILS和GPS的功能，FDIMU也是FDR和MDU的合并，可以预见模块化、综合化、数字化航空电子技术逐渐成为未来的发展方向。

2.国内综合化航空电子技术发展现状及其趋势

2.1 国内综合化航空电子技术发展现状

我国在综合化航空电子技术方面起步较晚，发展水平较低，不能满足我国民用航空的发展需求，目前的发展程度和国外还存在较大的差距，主要表现在以下几个方面：

(1)缺乏大型客机航空电子系统的技术基础和产品;

(2)缺乏具有综合化航空电子技术的专业人才和技术研发团队;

(3)缺乏健全完整的民用航空综合化电子技术研发体系。

2.2 国内综合化航空电子技术发展趋势

我国的航空电子工业市场随着国家经济的发展进一步扩大，而综合化电子技术的前景更是广阔。当今世界上的最先进客机波音 787和空客系列的A380 使用的都是综合模块化航空电子技术，这也是我国的方向。目前采用的从多个独立的功能部件出发，采用自下向上逐步集合成综合航空电子系统的传统设计技术已经能适应现代民用航空的发展水平，严重制约了系统功能的优化和发展。因此，我国今后的综合化航空电子技术应该朝着集成化、综合化、模块化的方向发展，逐步加大对综合传感器技术、综合射频技术、航空电子智能化技术、软件技术、数据传输技术以及模块化技术的应用，加快我国综合化航空电子技术的进步和发展。

参考文献

[1]Li X Y，Xiong H G.Modelling and simulation of integrated modular avionies systems[C].28th Digital Avionies Systems Conference，2009：1-8.

[2]Zhou T R，Xiong H G.Design of energy-efficient hierarchical scheduling for integrated modular avionies systems[J].Chinese Journal of Aeronauties，2012，25(1)：109-114.

作者：曹仁伟

第五篇：航空电子通信系统关键技术探究

摘要：进入21世纪以后，我国的经济社会发展日益加速，我国的国防建设也进入了新的阶段，航空电子通信系统的应用也越来越广泛，本文将立足于实际，结核当前的技术发展情况对航空电子通信系统关键技术进行深入地研究与分析。

关键词：航空领域;电子通信;关键技术;探究

1、前言

在当前的航空系统中，电子通信系统是其中非常重要的一个部分，是当前飞机飞行过程中非常重要的保障系统之一，近些年来，我国的国防实力不断地增强，各类飞机的功能性和复杂性在不断地增加，因此对于电子通信系统的要求也进一步提高。当然，现代化的电子信息技术发展也为航空电子通信系统的性能提升奠定了良好的技术条件，在当前的技术背景下，利用分布式的机载通信网络可以更加有效地实现航空电子通信的准确性和实时性，满足多样化的飞行需求。因此，对航空电子信息系统中的相关关键性技术进行研究对于航空领域的发展十分具有现实意义。

2、通信系统的拓扑结构分析

在目前航空电子通信系统之中，拓扑结构是其最主要的结构内容，但是从应用情况来看，现在有单一级的总线拓扑结构、多个单级总线拓扑结构以及多级总线拓扑结构等，单一级的总线拓扑结构就是子系统与总系统相互连接，这种连接方式是相对比较简单的，但是该系统所能够承载的信息量也相对较少，一般应用在网络通信负载量较低的电子通信系统之中，如果在实际应用过程中对信息量的要求比较大，那么就可以考虑选用多个单级总线拓扑结构，在多个单级总线拓扑结构之中，该结构会对通信系统中所有的子系统按照一定的分类标准进行科学地分类，然后将其与总线分开连接，这样就可以实现对复杂线路的通信传递。多级总线拓扑结构是传输信息量最大的结构，该结构的下级总线能够在最短的时间内接收到上级总线所发布出来的命令，从而使得信息的传输效率更高。但是从结构特点来看，多级总线拓扑结构的拓扑结构非常地复杂，一般是应用在大型航空电子通信系统之中，能够对一些复杂的处理单元进行快速地处理。

3、通信系统的层次架构分析

高效运转的航空电子通信系统的搭建离不开层次结构的设计，从目前的层次设计情况来看，主要是由五个部分组成的，分别有物理层、应用层、传输层、数据链路层以及驱动层。这五个层次相互配合共同工作，从而使得整个通信系统得到更为全面地应用。简化地来说，物理层可以传输物力介质中存在的位流，然后由驱动层来对各个环节进行联系，接着通过传输层对信息进行调度与传输，应用层主要是实现管理功能的，为用户提供应用方面的操作界面，最后，数据链路层将会对各个层次的信息传输内容以及信息传输的序列进行有机地调整，从而使得通信系统的运行更为合理有效。

4、时钟同步设计技术

航空通信电子信息系统的构成比较复杂，在该系统中下面分设有很多的子系统，而每一个子系统都有着自己独立运行的计时时钟，而这些计时时钟在运行的过程中会因为种种因素的影响而导致一定的计时误差，那么为了保证航空通信电子信息系统运行的准确性，就必须使得这些时钟能够同步运行，这样才能够有效地避免系统计时出现较大的误差情况。从目前的应用情况来看，我国目前使用的大多数航空电子通信系统都会把总线以及其它的子系统安装有计数器，然后利用系统之中的航电系统来对计时器进行控制与启动，在这个过程中，通过系统的总体控制就可以将一些计时的参数发送到子系统之中，那么子系统就可以根据总控制中发布的指令来对计时的误差进行调整，进而保证各个计时系统的准确性。在目前的应用中，时钟同步设计技术是一大亮点，该技术为整个系统提供了统一的时间，保证了各项数据处理的同步性和及时性，在提高内部工作效率的同时，又在很大程度上降低了实施的成本。

5、卫星通信技术

在目前的航空通信领域中，卫星通信技术是当前比较成熟也是应用相对比较广泛的一项技术，在应用中，卫星信号信号的覆盖面十分广泛、信息传输的质量也较高，因此，该技术一直以来都是航空电子通信系统中的核心技术，在以往的发展过程中，卫星通信技术为飞机的飞行以及各项航空电子的正常运行提供很好的技术支持，也在很大程度上推动我国航空领域的进步与发展。从本质上来说，卫星通信技术是属于无线通信的范畴之中的，在工作的过程中是以人造地球卫星为中继站，通过无线电波转发来实现通信过程，但是在目前的应用过程中，卫星通信技术的信息处理技术非常慢，对当前的航空系统运行产生了一定的影像，难以满足现实的需求。在未来的发展过程中，需要进行一定的技术改进来大幅度的提升卫星通信的处理速度，例如可以使用激光传输来代替，在避免其他信号干扰的过程中还可以有效地提升信息传输的质量。

6、结语

在我国目前飞机综合性能不断提高发展的背景下，航空电子系统对于通信的效果与要求也越来越高，那么就需要我们不断地改进现有的技术来全面地提高航空电子通信系统传输的稳定性、有效性和准确性，在目前的研究领域中，我们的很多技术细节还做的很不到位，需要对航空电子通信系统关键技术的内容进行研究，并且完全系统中的各项功能，本文的研究从目前通信系统中的三个领域进行了研究与分析，希望本文的研究能够为系统的发展提供更好的技术支撑。

参考文献

[1]张超，张凤鸣，王瑛，吴虎胜. 基于复杂网络视角的航空通信网络鲁棒性分析[J]. 系统工程与电子技术，2015，37（01）：180-184.

[2]徐雪飞，李建华，杨迎辉，郭蓉. 基于排队论的航空通信频率干扰修复问题研究[J]. 现代防御技术，2016，44（03）：57-65.

[3]赵静，赵尚弘，赵卫虎，王翔，陈柯帆. 大气湍流和指向误差下混合RF/FSO航空通信系统性能分析[J]. 中国激光，2017，44（09）：176-184.

（遼宁通用航空研究院 辽宁 沈阳 110000）

作者：何红运