一、四代航电系统的组成、特点及区别？
答：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。特点：不存在中心计算机对整个系统的控制；每个子系统都有各自的传感器、控制器、显示器以及自己的专用计算机，每个子系统必须依赖于驾驶员的操作（输入），驾驶员须不断从各系统接收信息；结构专用性强，缺少灵活性，难以实现大量的信息交换；任何改进都需要通过更改硬件来实现。
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。特点：子系统具有相对的对立性；采用机载多路数据传输总线技术，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；模块化软件设计，降低了研制经费；便于维护、更改和功能扩充。
第三代为综合化航空电子结构，以基于“宝石柱”计划的F-22为典型代表，采用综合功能子系统，将系统划分为四个功能区，即传感器子系统区、数字信号处理区、任务处理区、飞机管理区，形成了模块化的航空电子综合系统结构。特点：功能分区实现，整个系统按功能划分为横向的层次，在每个功能区层次实现更深度的综合；实现共用模块、容错和重构，以满足对新一代系统的更高要求；系统的硬件基础建立在外场可更换模块（LRM）上，LRM模块构成功能的独
立单元，也是机内自检（BIT）、容错重构、二级维修及资源共享等新概念和新技术的硬件基础；系统互连向高速网络化发展，F-22使用了星形拓朴结构的高速光纤、点对点光纤链路及1553B等多种传输手段。
第四代为先进综合化航空电子结构，以基于“宝石平台”的联合攻击战斗机（JSF）为代表，是为适应未来战斗机战技指标而研制的高度综合化航空电子体系结构。在射频和光电两大领域中广泛采用了模块化、外场可更换设计思想，实现了飞机蒙皮传感器综合。射频功能的综合，得以付诸实施。许多雷达、通信、电子战功能从硬件的配置中消失，这些功能的获取完全通过软件实现。特点:采用了综合核心处理机技术；具有更大的综合范围和更高的综合程度，实现了综合传感器系统、综合飞行管理系统、综合外挂系统；使用了综合的座舱、驾驶员与飞机接口，减轻驾驶员的负担；提供威胁、目标、地形地貌、战术协同、飞机完好状况的全面情况。
区别：通过这四代航空电子系统的比较可以发现，随着航空电子系统的发展，其系统越来越复杂，综合程度越来越高。综合已经从显示器推进到数据处理，又推进到传感器系统。早期的分立式结构，各设备之间相互独立，设备数量多，重量大，改进需通过硬件的更改来实现；而现代综合式的结构，其设备重量轻、体积小，实现数据共享，多数功能可以通过软件编程来实现，作战效能较原来有了质的飞跃。
二、“宝石柱”与“宝石台”的区别
“宝石柱”综合式航电系统其主要特点就是系统结构按功能分区，采
用电子标准模块，而“宝石台”是对“宝石柱”的进一步发展，与“宝石柱”相比，“宝石台”在传感区进行了更为广泛和更加深刻的综合；“宝石台”采用了综合核心处理机技术。为适应传感器综合以及相应的系统结构上的变化，也为进一步降低系统成本、重量和体积的需要，“宝石台”计划需要比宝石柱和F 22飞机处理能力更强的多任务处理机即综合核心处理机。ICP是一种模块化的综合多处理机，其各部件可以在物理上分布于整个平台并采用小型的电气/光学母板取代了宝石柱的大电气母板，使各母板之间及母板内部的数据传输延迟几乎相等。因此ICP与传感器、飞行器管理系统、悬挂物管理系统和座舱，以及ICP与各模块之间的数据交换都可以通过统一的高速率光交换网络相连，使飞机各分系统处于一个光互连网络中，并取消了3个功能区和数据分配/交换网络，从而使系统结构更加紧凑。由于采用了光互连网络和光纵横开关，ICP母板内和母板间数据传输的延时在1-2ns量级内，因此ICP各模块物理位置布局不受限制。
一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/D 3，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（T２A）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。利用该数据库在飞行中能够获得一个不断变化的地形轮廓图。从而, 在其它设备的配合下, 实现“隐蔽导航”。 四航空电子系统的安全技术 随着航空电子系统的综合化程度的不断提高，不同级别的任务共享硬件、软件和数据资源，各个模块之间进行相互资源调度和访问，给综合化航空电子系统的安全性和可靠性带来了重大的隐患，主要表现为信息窃听、病毒攻击、非授权访问、非法篡改、故障等。一下为业界为解决安全问题所提出的部分技术研究。 个人总结：近年来的安全技术应该是基于分区管理、分层防御等技术，主要是在高度综合的航电系统中，由于是分区管理，所以安全性主要集中在不同的安全级别构件间数据传输的安全性。这应该也是我们软件安全的切入口。（完全是个人看论文之后的总结，可能错的离谱，别笑话哈）1，Trustable Computing in Next-Generation Avionic Architectures（1992）未来的智能武器中，在更加主张敏感信息的安全性、关键数据的完整性以及系统运行和其他一
近年来无人机的应用逐渐广泛，不少爱好者想集中学习无人机的知识，本文从最基本 的飞行原理、无人机系统组成、组装与调试等方面着手，集中讲述了无人机的基本知识。 第一章飞行原理 本章介绍一些基本物理观念，在此只能点到为止，如果你在学校已上过了 或没兴趣学，请跳过这一章直接往下看。 第一节速度与加速度 速度即物体移动的快慢及方向，我们常用的单位是每秒多少公尺﹝公尺/秒﹞0 加速度即速度的改变率，我们常用的单位是﹝公尺/秒/秒﹞，如果加速度 是负数，则代表减速。 第二节牛顿三大运动定律 第一定律：除非受到外来的作用力，否则物体的速度(v)会保持不变。 没有受力即所有外力合力为零，当飞机在天上保持等速直线飞行时，这时 飞机所受的合力为零，与一般人想象不同的是，当飞机降落保持相同下沉率下降，这时升力与重力的合力仍是零，升力并未减少，否则飞机会越掉越快。 第二定律：某质量为m的物体的动量(p = mv)变化率是正比于外加力 F 并且发生在力的方向上。 此即着名的F=ma 公式，当物体受一个外力后，即在外力的方向产生一个 加速度，飞机起飞滑行时引擎推力大于阻力，于是产生向前的加速度，速度越来越快阻力也越来越大，迟早引擎推力会等于阻力，于是加速度为零，速度不再增加，当然飞机此时早已飞在天空了。 第三定律：作用力与反作用力是数值相等且方向相反。 你踢门一脚，你的脚也会痛，因为门也对你施了一个相同大小的力 第三节力的平衡
作用于飞机的力要刚好平衡，如果不平衡就是合力不为零，依牛顿第二定律就会产生加速度，为了分析方便我们把力分为X、Y、Z三个轴力的平衡及绕X、Y、Z三个轴弯矩的平衡。 轴力不平衡则会在合力的方向产生加速度，飞行中的飞机受的力可分为升力、重力、阻力、推力﹝如图1-1﹞，升力由机翼提供，推力由引擎提供，重力由地心引力产生，阻力由空气产生，我们可以把力分解为两个方向的力，称x 及y 方向﹝当然还有一个z方向，但对飞机不是很重要，除非是在转弯中﹞，飞机等速直线飞行时x方向阻力与推力大小相同方向相反，故x方向合力为零，飞机速度不变，y方向升力与重力大小相同方向相反，故y方向合力亦为零，飞机不升降，所以会保持等速直线飞 行。 弯矩不平衡则会产生旋转加速度，在飞机来说，X轴弯矩不平衡飞机会滚转，Y轴弯矩不平衡飞机会偏航、Z轴弯矩不平衡飞机会俯仰﹝如图1-2﹞。
概述 1.近程无人机活动半径在。 A.小于15km B.15-50km C.50-200km （解析：书本定义P3） 2.超近程无人机活动半径在以内。 A.小于15km B.15-50km C.50-200km （解析：书本定义P3） 3.中程无人机活动半径为。 A.50-200km B.200-800km C.>800km （解析：书本定义P3） 4.超低空无人机任务高度一般在之间。 A.0-100m B.100-1000m C.0-50m （解析：书本定义P3） 5.无人机系统飞行器平台主要使用的是空气的动力驱动的航空器。 A.轻于 B.重于 C.轻于 （解析：书本定义P6） 6. 航空器平台结构通常包括机翼、机身、尾翼和起落架等。 A.单旋翼 B.多旋翼 C.固定翼 （解析：书本定义P8） 7.微型无人机是指。 A.空机质量小于等于7千克的无人机 B.质量小于7千克的无人机 C.质量小于等于7千克的无人机 （解析：书本定义P2） 8.轻型无人机是指。 A.质量大于等于7千克，但小于116千克的无人机，且全鸟为平飞中，校正空速小于 100千米/小 时<55海里/小时),开限小于3000米 B.质量大于7千克，但小于等于116千克的无人机，且全马力平飞中，校正空速大于 >100千米/小 时（55海里/小时)，升限大于3000米 C.空机质量大于7千克，但小于等于116千克的无人机，且全马力平飞中，校正空速小于100千米 /小时（55海里/小时),升限小于3000米 （解析：书本定义P3） 9.大型无人机是指。 A.空机质置大于5, 700千克的无人机 B.质量大于5，700千克的无人机 C.空机质量大于等于5, 700千克的无人机
最新版 航拍无人机系统项目解决方案
摘要： 本系统是一种稳定、快速的经济型航拍无人机系统，系统总体包括：机体、摄像机、OSD模块、GPS模块、数据发射和接收模块、电源模块、动力模块、遥控设备和显示系统。本系统的特征是：选用了市场上廉价的KT板做机身材料，采用合式组合结构和固定上单翼设计；优化数据发射和接收模块、GPS模块和遥控接收机的组合，将高度集成的微型摄像机、数据传输和GPS模块安装在机身，显示系统通过数据接收机将航拍信息显示在显示屏，操作人员可在地面通过监视屏幕掌握飞机的飞行状态和获取航拍信息，系统采用手抛式起飞。本系统的优点是：机身制作简单，维修方便，价格低廉，既轻盈又坚固，飞行速度快，并具有一定的载重能力，信号抗干扰性强，操作简单，实用方便。 关键词：航空模型视频采集与传输
前言 随着今年国家的各项政策决议，无人机航拍、遥感市场将在未来几年迎来跨越式发展的新契机。低端航拍无人机的应用，远不止航空拍摄、航空摄影、航拍这么一点。随着用户的快速增长，目前航拍的功能要求也逐渐增多，主要有对森林防火、地震调查、核辐射探测、边境巡逻、应急救灾、农作物估产、管道巡检、保护区野生动物监测、军事侦察、搭载航拍电子设备进行科研试验、海事侦察、保钓活动等方面间接接触的航拍应用需求。此外，在环境监测、大气取样、增雨、资源勘探、禁毒，反恐、消防航拍侦察等方面，无人机航拍将大显身手。西方发达国家主要采用料油缸、涡喷和涡扇发动机，玻璃钢、铝合金、碳纤维等高新昂贵材料，先进的航电设备和高精航拍设备。 国内工业部门（包括院所和航空、航天集团公司）研制的无人机技术高于民营企业，目前无人机在我国毕竟首要用于军事用途，所以高空、高速、中远程、长航时、大载荷等类型的无人机，几乎全部是由航空集团、航天集团以及院校研制与生产，主要是应付军队的需求。但随着国家信息化建设，地球信息技术产业发展，民用无人机市场会逐渐得到重
中航机电系统有限公司简介中航机电系统有限公司（以下简称中航工业机电系统）是中国航空工业集团公司（以下简称中航工业）所属全资子公司，全面负责中航工业航空机电系统经营和发展。主营军用航空、民用航空、非航空防务、非航空民品以及生产服务业五大业务。拥有26家成员单位，3家上市公司，总资产近450亿元，员工6.5万余人，已发展成为我国研制生产航空机电系统及设备的国有大型军工企业。新中国成立后，自主生产的每一架飞机上都装备了公司生产的产品。公司核心产业包括：航空机电产业、电气装备产业、制冷产业、特种装备及关键零部件产业。 航空机电产业以满足国防现代化建设为己任，不断提升自主创新能力，形成了以航空液压系统、燃油系统、环控系统、电力系统、武器悬挂发射系统、防务救生系统、飞机高升力系统等十二个分系统和三个子系统为主体，配套齐全，功能完备的航空机电系统科研体系、生产体系及服务保障体系，并积极开拓民机市场，与美国联合技术集团、派克公司、穆格公司等国际知名企业建立合资合作关系，成为中国商飞C919项目的重要配套商，为我国的国防建设和国民经济发展做出了重大贡献。我国自主生产的每一架飞机上都装备了公司研制的产品。公司以航空机电系统核心技术为支撑，积极向航天、兵器、船舶等军工行业拓展，成为国家武器装备研
制的重要配套商和系统集成商。 电气装备产业依托航空机载技术优势，以高品质、高可靠性、节能环保为价值理念，向车载电机、继电器、接触器、应力传感器、机车电源、新能源汽车电机及控制系统等电气装备领域拓展，覆盖汽车、轨道交通、工程机械、通讯电源、建筑工程等市场。拥有1家上市公司、4大研发生产基地，其中电测业务国内第一，继电器、接触器生产能力、技术水平处行业前列，拥有“中航电测”、“天义”等行业知名品牌。 制冷产业涉及特种空调、舰船空调、汽车空调、家用空调、制冷压缩机、制冷配件等业务，服务于国内外工业企业、交通装备制造企业、部队、建筑、家居等各个行业，为其提供优质装备及整体解决方案。公司拥有3大制造基地，1家国家级技术中心，3家省级技术中心，数家国际级重点实验室，旗下有合肥天鹅、庆安制冷、豫新空调等行业知名品牌。年销售收入超过30亿元。 特种装备及关键零部件产业发挥航空产业的技术优势资源，将机、电、液一体化、结构设计、新材料等航空技术向特种装备及零部件产业延伸运用。拥有包括1家上市公司、1个研发中心、3个7S广场、8个生产基地的完整产业体系，产品涵盖运输类、工程类、市政类、军警防务类等系列的数百种产品，其中军用方舱、粉罐运输车、冷藏保温车销量居全国前列。
战斗机航空电子革命――F-35综合航空电子系统综述 通常认为美国F-15和F-16是典型的高低搭配的第三代战斗机，而F-22和F-35则分别是它们的后继机，因此从辈分上讲F-22和F-35 当属第四代战斗机。但从开发时间和进入服役时间看，F-35要远远晚于F-22。经过了近20年的努力，F-22最近才刚刚进入初始作战状态（IOC），而F-35 要到2010年以后才能进入现役。由于电子技术发展迅速，更新换代周期远远短于飞机本身，这就注定了在F-35战斗机上的电子系统要比F-22更先进和具有更高的性价比。 F-35 联合攻击战斗机（JSF）是一种多用途、并能服务于空军、海军和海军陆战队的多兵种作战飞机。他最具特点的进步是开发和采用了高度综合化的航空电子系统，因而，使战斗机具有全新的作战模式。 为了满足21世纪作战需要，战斗机所最需要性能特征是什么？简而言之，就是大量采集飞机内部和飞机外部的各种数据、并对其进行融合处理，形成对战场环境的正确感知，以及实现对飞机和武器系统的智能化控制。
研制F-35的目标是取代F-16、A-10、F/A-18A/B/C/D、F-14和AV-8B，以及英国的GR-7和"海鹞"等现役战斗机。美国空军计划采购1763架、海军和海军陆战队680架、英国皇家空军90架和皇家海军60架。F-35 共分三种型别：常规起降型（CTOL）、短距离起飞/垂直降落型（STOVL）和舰载型。这三种型别的航空电子设备的90%以上是通用的。 虽然JSF飞机是由多国开发，但是高水平的探测传感器和电子信息的综合处理则由美国掌控。在任务系统软件控制下的有源相控阵（AESA）将能执行电子战（EW）功能，同时，还将执行部分通信、导航和识别（CNI）的功能。JSF的红外传感器将采用通用设计的红外探测和冷却组件。所有关键电子系统，其中包括综合核心处理机（ICP）大量采用通用模块和商用货架产品（COTS）。在ICP和每个传感器、CNI系统和各显示器之间的通信采用速度为2Gigabit/s的光纤总线。 在对飞机的作战环境和态势的显示方面，F-35已经取得了突破性的发展。从雷达、光电系统、电子战系统和CNI系统以及从外部信息源（预警机和卫星等）的各种信息通过任务系统软件进行融合，最终通过直觉的大屏幕座舱显示器向飞行员显示。同时，在飞行员的头盔显示器（HMDS）上显示各种投影信息，其中包括红外图像、紧急的战况、飞行和安全信息。 共有6个分布式孔径系统（DAS）传感器用来实现围绕飞机360o的红外探测保护，为飞行员提供更高的视觉灵敏度，并能实现夜间飞机近距编队飞行。还可在夜间和烟尘覆盖情况下为飞行员在头盔显示器上显示飞机下方目标图像。飞机内部安装的光电目标定位系统（EOTS）对DAS的导弹来袭告警能力进行了增强。EOTS提供窄视场，但距离较远的目标探测能力。根据任务软件的指令，EOTS可以在雷达不开机的情况下提供目标信息。 1.更为先进的机载AESA多功能雷达 比较典型的例子是美国最新一代战斗机F-35的多功能综合射频系统（MIRFS）。它是建立在APG-81 AESA雷达的基础上的一个功能广泛的系统。它不仅能够提供雷达的各种工作方式，它还能提供有源干扰、无源接收、电子通信等能力。MIRFS 频带较一般机载AESA要宽得多，同时能够以各种不同的脉冲波形工作，保证了雷达信号的低截获概率（LPI）。同F-22的APG-77 AESA
无人机航空电子系统研究* 高劲松邹庆元杨慧 中国航空工业第一集团公司第六一三研究所 摘要 本文在分析无人机系统的基础上，研究了无人机航空电子系统。本文认为一套无人机航电系统应该看成是由空中和地面三个相对独立的不同平台上的局域网组成的对外开发可扩展的具有互操作性的分布式系统。空中的一个局域网和地面的控制站及发射回收系统两个局域网通过数据链路连接。空中部分的局域网由飞机上的飞行器和有效载荷通过数据总线连接。空中部分的局域网和地面部分的局域网通过数据链连接。无人机航空电子系统的这三个局域网是整个作战网络中的三个节点，可以和网络中的其它节点进行信息交联和互操作。 关键词 UAV，航空电子系统 一般一套UAV系统常由五部分组成：飞行器、有效载荷、数据链系统、控制站、发射回收系统，以及相关的辅助系统组成。飞行器载着有效载荷和数据链系统的一部分在空中飞行。数据链的另一部分和控制站在一起，可能在空中，也可能在地面，操作员（包括飞行器和有效载荷操作员）通过控制站对UAV 进行控制。无人机系统是一种电子系统，又是一种机械系统。UAV系统的功能通过机械和电子信息系统完的电子信息系统，即航空电子系统。 成，这里主要研究UAV 1 无人机系统组成 *本文受航空科学基金04D13003和火力控制国防科技重点实验室资助
一套无人机系统的物理实体由五个主要的子系统组成，一般都至少应包括多个飞行器、根据任务安排配置的有效载荷、一个或多个控制站（可能在空中，也可能在地面）、数据链路系统，和一个发射与回收系统（有些UAV可能没有），以及一些相应的地面支援设备。无人机系统通过装载有效载荷的飞行器、控制站和发射回收系统与外界发生信息交联，图1为“捕食者”无人机系统的作战过程示意图。 飞行器是无人机系统的空中部分，包括飞机机体、推进装置、飞行操纵装置、供电系统，以及飞行器管理系统和相关的支持设备。飞行器管理系统对飞行器进行管理，和有效载荷中的任务管理系统进行信息交联，并通过数据链路和地面控制站进行信息交联。飞行数据终端被安装在无人机上，它是数据链路的机载部分。 有效载荷虽然是机载的，但在无人机系统研究中它却被认为是独立的子系统，能够在不同的飞行器之间通用，并且经过特别设计，能够完成各种不同任务。携带有效载荷是使用无人机系统的主要原因。在无人机系统中术语“有效载荷”指那些为了执行任务而装备到无人机上的设备，无人机是这些设备的平台和运输工具。有效载荷包括执行侦察、电子战、通讯中继和对地、对空攻击火控任务的传感器、发射机和相关武器管理系统，以及对这些任务进行管理的任务管理系统和相关设备。根据不同的任务在无人机起飞前加装不同的载荷，当加装了武器后就是UCAV。任务管理系统对全部载荷进行管理，和飞行器管理系统进行信息交联，通过数据链路和地面控制站进行信息交联。 控制站（CS），或任务规划与控制站（MPCS）是无人机系统的作战指挥中心。可以在空中别的飞机上，一般是在地面，叫地面控制站（GCS）。无人机上传输过来的图像、指令及遥测数据在此进行处理及显示。数据通常通过地面终端进行中转，地面数据终端是数据链路的地面部分。地面控制站由任务规划设备、控制及显控台、图像及遥测设施、计算机及信号处理器、通讯设备、环境控制及生存能力保护设备组成。进行任务规划和有效载荷操纵的有效载荷操作员和对飞行器飞行进行操纵的飞行器操作员都在地面控制站。 数据链路能根据要求提供无人机系统空中和地面部分的双向通讯。数据链路的上行链路提供对无人机飞行器飞行路线的控制及对有效载荷下达指令，下行链路对地面控制站传输无人机飞行器和有效载荷的状态信息，以及有效载荷获得的各种信息，包括视频信号。数据链路还可以通过测定无人机相对于地面控制站的距离和方位测定自身的位置，以便导航和对目标的精确定位。数据链路的硬件设备包括通过硬电缆（常是光纤电缆）和地面控制站相连的地面数据终端和装在飞行器上的空中数据终端。数据链路在战时必须具有抗干扰的功能。 发射和回收系统负责进行无人机的发射和回收，以及在飞行器发射前为其装定初始任务。虽然它是无人机系统中非常重要的部分，但是因为它是为飞行器的起飞和着陆服务的，所以在某些无人机系统中可能没有这个系统。 地面支援设备包括移动无人机的设备（如将无人机放置到发射架上），电源，以及测试和维护设备。 2 无人机航空电子系统研究 对无人机航空电子系统理解取决于从何种角度看无人机系统（这里讨论的一套无人机系统由一个飞行器和有效载荷、数据链系统、一个地面控制站和一个发射回收系统组成）。从传统的基于平台的角度看，一套无人机系统是作为一个整体出现在整个作战体系中的，是整个体系中完成某特定任务的一个节点，体系中的其它部分不能对无人机系统的特定部分进行信息交联和操作，如图2所示。 从现在的基于网络的网络中心战的角度看，一套无人机系统虽然是在整个作战体系中的一个子系统，但是在作战网络中是分布在不同地域的三个节点，即一个地面控制站节点、一个无人机发射回收节点、以及一个带有特定载荷的特定飞行器，网络中的其它节点可以与三个节点进行信息交联和互操作，如图3所示。 实际上，一套无人机系统应该看成是由空中和地面三个相对独立的不同平台上的局域网组成的对外开发可扩展的具有互操作性的分布式系统。空中的一个局域网和地面的两个局域网通过数据链路连接。 空中部分的局域网由飞机上的飞行器和有效载荷通过数据总线连接。其中飞行器中飞行器管理系统
第30卷 第10期航 空 学 报 Vol 130No 110 2009年 10月ACTA A ERONAU TICA ET ASTRONAU TICA SIN ICA Oct. 2009 收稿日期:2008208228;修订日期:2008211218 基金项目:总装备部预研基金(9140A17020307JB3201);空军工程 大学工程学院优秀博士论文创新基金(BC07003) 通讯作者:褚文奎E 2mail :chuwenkui @1261com 文章编号:100026893(2009)1021912206 综合模块化航空电子系统软件体系结构综述 褚文奎,张凤鸣,樊晓光 (空军工程大学工程学院,陕西西安 710038) Overvie w on Soft w are Architecture of Integrated Modular Avionic Systems Chu Wenkui ,Zhang Fengming ,Fan Xiaoguang (Institute of Engineering ,Air Force Engineering University ,Xi ’an 710038,China ) 摘 要:作为降低系统生命周期费用(L CC )、控制软件复杂性、提高软件复用程度的重要手段之一,软件体系结构已成为航空计算领域的一个主要研究方向。阐述了综合模块化航空电子(IMA )的理念,分析了推动 IMA 产生和发展的主要因素。总结了ARINC 653,ASAAC ,GOA 以及F 222通用综合处理机(CIP )上的软件 体系结构研究成果,并讨论了IMA 软件体系结构需要解决的若干问题及其发展趋势。在此基础上,对中国综合航电软件体系结构研究提出了一些见解。 关键词:综合模块化航空电子;软件体系结构;开放式系统;软件工程;军事工程中图分类号:V247;TP31115 文献标识码:A Abstract :As an important means to decrease system life cycle cost (L CC ),control software complexity ,and improve the extent of software reuse ,software architecture has been a mainstream research direction in the aeronautical computer field.This article expatiates the concept of integrated modular avionics (IMA ).Three major factors are analyzed which promote the development of IMA architecture.IMA software architectures presented by ARINC specifications 653,ASAAC ,GOA ,and F 222common integrated processor (CIP )are summarized.Discussion about some problems to be solved and the development trend is made for IMA soft 2ware architecture.Finally ,some views are presented about IMA software architecture research in China.K ey w ords :integrated modular avionics (IMA );software architecture ;open systems ;software engineering ;military engineering 军用航空电子系统(以下简称:航电)是现代 战机的“中枢神经”,承载了战机的绝大部分任务,比如电子战、通信导航识别(CN I )系统等,是决定战机作战效能的重要因素。 F 222的航电综合了硬件资源,重新划分了任务功能,标志着战机的航电结构正式演变为综合式。在此基础上,F 235将航电硬件综合推进到传感器一级,并用统一航电网络取代F 222中的多种数据总线,航电综合化程度进一步提高[1]。 与此同时,航电软件化的概念逐渐凸现。F 222上由软件实现的航电功能高达80%,软件代码达到170万行,但在F 235中,这一数字刷新为800多万行。这表明,软件已经成为航电开发和实现现代化的重要手段[2] 。 航电综合化和软件化引申的一个重要问题是如何合理组织航电上的软件,使之既能够减少生 命周期费用(Life Cycle Co st ,L CC )和系统复杂度,同时又能在既定的约束条件下增强航电软件的复用性和经济可负担性。此即是航电软件体系结构研究的主要内容。 1 综合模块化航空电子 111 综合模块化航空电子理念 综合模块化航空电子(Integrated Modular Avi 2onics ,IMA )(注:该结构在国内一般称为综合航 电)是目前航电结构发展的最高层次,旨在降低飞机LCC 、提高航电功能和性能以及解决软件升级、硬件老化等问题。与联合式航电“各子系统软硬件专用、功能独立”的理念不同,IMA 本质上是一个高度开放的分布式实时计算系统,致力于支持不同关键级别的航电任务程序[3]。其理念概括如下: (1)系统综合化。IMA 最大限度地推进系 统综合,形成硬件核心处理平台、射频传感器共享;高度融合各种传感器信息,结果为多个应用程
文章编号:1001-893X(2002)06-0023-04 未来十年综合航电系统的发展趋向Ξ 汪桂华 (中国西南电子技术研究所,四川成都610036) 摘 要:本文主要阐述未来十年国外综合航电系统的总的发展趋向,重点介绍了在开放式系统结构的研究与应用、采用C OTS技术、模块化、多传感器综合技术等方面的发展趋向。 关键词:综合航电系统;开放式系统结构;C OTS技术;模块化;多传感器综合;发展 中图分类号:V243 文献标识码:A The Developing T rend of I ntegrated Avionics System in Future T en Years WANG Gui-hua (S outhwest China Institute of E lectronic T echnology,Chengdu610036,China) Abstract:The developing trend of integrated avionics system in foreign countries in future10years is presented, with em phasis on such aspects as the research application of open system architecture,C OTS technology, m odularization and multi-sens or integration(MSI)technology. K ey w ords:Integrated avionics system;Open system architecture;C OTS technology;M odularization;Multi-sens or integration(MSI);Development 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、航空电子综合化技术 向深度和广度发展 航空电子系统的发展历程业已证明,综合化是航空电子发展的灵魂和核心。综合化能压缩航空电子系统的体积和重量,减轻飞行员的工作负担,提高系统可靠性,降低全寿命周期费用等。 将于本世纪初服役的美国第四代战机F-22按常规需要60多根天线,工作波段不同的多种接收机、发射机都处于各自分立状态,现在已经综合成十几根天线,下一步还要继续综合。正在执行的综合传感器系统(I S S)计划,天线孔径、射频、信号处理、数字处理等都将采用共用概念。“综合孔径传感器 Ξ收稿日期:2002-09-25
1.概论： 无人机，即无人驾驶的飞机。是指在飞机上没有驾驶员，只是由程序控制自动飞行或者由人在地面或母机上进行遥控的飞机。它装有自动驾驶仪、程序控制系统、遥控与遥测系统、自动导航系统、自动着陆系统等，通过这些系统可以实现远距离飞行并得以控制。无人机与有人驾驶的飞机相比而言，重量轻、体积小、造价低、隐蔽性好，特别宜于执行危险性大的任务，因此被广泛应用。 二、无人机的特点及技术要求 无人机没有飞行员，其飞行任务的完成是由无人飞行器、地面控制站和发射器组成的无人机系统在地面指挥小组的控制一下实现的。据此，无人机具有以下特点: （1）结构简单。没有常规驾驶舱，无人机结构尺寸比有人驾驶飞机小得多。有一种无尾无人机在结构上比常规飞机缩小40%以上。重量减轻，体积变小，有利于提高飞行性能和降低研制难度。 （2）安全性强。无人机在操纵人员培训和执行任务时对人员具有高度的安全性，保护有生力量和稀缺的人力资源。可以用来执行危险性大的任务。 （3）性能提高。无人机在设计时不用考虑飞行员的因素。许多受到人生理和心理所限的技术都可在无人机上使用，从而突破了有人在机的危险，保证了飞行的安全性。 （4）一机多用，稍作改进后发展为轻型近距离对地攻击机。
（5）采用成熟的发动机和主要机载设备，以减少研制风险与经费投入，加快研制进度。联合研制以减小投资风险、解决经费不足有利于扩大出口及扬长技术与设备优势。 （6）研制综合训练系统。技术要求有: （1）信息技术包括信息的收集和融合，信息的评估和表达，防御性的信息战、自动目标确定和识别等； （2）设备组成包括低成本结构、小型化及模块化电子设备、低可见性天线、小型精确武器、可储存的高性能发动机及电动作动器等； （3）性能实现包括先进的低可见性和维护性技术、任务管理和规划、组合模拟和训练环境等。 三、无人机系统按照功能划分，主要包括四部分: （1）飞行器系统 包括空中和地面两大部分。空中部分包括：无人机、机载电子设备和辅助设备等，主要完成飞行任务。地面部分包括：飞行器定位系统、飞行器控制系统、导航系统以及发射回收系统，主要完成对飞行器的遥控、遥测和导航任务，空中与地面系统通过数据链路建立起紧密联系。 （2）数据链系统 包括：遥控、遥测、跟踪测量设备、信息传输设备、数据中继设备等用以指挥操纵飞机飞行，并将飞机的状态参数及侦察信息数据传到控制站。 （3）任务设备系统 包括：为完成各种任务而需要在飞机上装载的任务设备。
第1章 无人机结构与系统 一一无人机结构与系统分为结构和系统两个方面,其中无人机结构主要是指无人机的硬件结构,无人机系统主要是指无人机动力系统二控制站二飞行控制系统二通信导航系统二任务载荷系统和发射回收系统等三 1.1 无人机概述 一一18世纪后期,热气球在欧洲升空,迈出了人类翱翔天空的第一步三20世纪初期,美国莱特兄弟的 飞行者 号飞机试飞成功,开创了现代航空的新篇章三20世纪40年代初期第二次世界大战时,德国成功发射大型液体火箭V-2,把航天理论变成现实三1961年,苏联航天员加加林乘坐 东方1号 宇宙飞船在最大高度为301k m的轨道上绕地球一周,揭开了人类载人航天器进入太空的新篇章三 无人机的起源可以追溯到第一次世界大战,1914年英国的两位将军提出了研制一种使用无线电操纵的小型无人驾驶飞机用来空投炸弹的建议,得到认可并开始研制三1915年10月,德国西门子公司成功研制了采用伺服控制装置和指令制导的滑翔炸弹三1916年9月12日,第一架无线电操纵的无人驾驶飞机在美国试飞三1917 1918年,英国与德国先后研制成功无人遥控飞机三这些被公认为是遥控无人机的先驱三 随后,无人机被逐步应用于靶机二侦察二情报收集二跟踪二通信和诱饵等军事任务中,新时代的军用无人机很大程度上改变了军事战争和军事调动的原始形式三与军用无人机的百年历史相比,民用无人机技术要求低二更注重经济性三军用无人机技术的民用化降低了民用无人机市场进入门槛和研发成本,使得民用无人机得以快速发展三 目前,民用无人机已广泛应用于航拍二航测二农林植保二巡线巡检二防灾减灾二地质勘测二灾害监测和气象探测等领域三 未来,无人机将在智能化二微型化二长航时二超高速二隐身性等方向上发展,无人机的市场空间和应用前景非常广阔三 中国民用航空局飞行标准司在2016年7月11日颁布的‘民用无人机驾驶员管理规定“(A C-61-F S-2016-20-R1),其对无人机及相关概念作了定义三
1、GA （general aviation）通用航空 2、GA （general aircraft ）通用飞机 3、Avionics 航电 4、VHF and GPS based navigation/communication VHF和GPS导航通讯 5、Data link transceiver 数据链收发器 6、Digital flight control system 数据飞行控制系统 7、Traffic detection 交通探测 8、Weather detection 气象探测 9、Autopilot 自动驾驶 10、ADAHRS （air data and attitude heading reference system) 大气数据及姿态航向基准系统 11、ADS-B （automatic，dependent，surveillance,broadcast)广播式自动相关监视 12、FMS （flight management system）飞行管理系统 13、Integrated flight deck 一体化驾驶舱 14、LRU （line replaceable unit）外场可更换单元 15、Flight displays 飞行显示 16、PFD （primary flight display）主飞行显示 17、MFD （multi function display）多功能显示 18、HSDB （high speed data bus) 高速数据总线 19、Airspeed 空速 20、Soft keys 软式按键 21、Detector 监控器 22、Data path 数据路线 23、Integrated avionics system 综合航电系统 24、Test system 测试系统 25、Platform system 平台系统 26、Test and maintenance 测试与维修 27、Virtual instrument 虚拟仪器 28、Automatic test 自动测试 29、Driver module 驱动模块 30、ATC （air traffic control）空中交通管制 31、HUD （head up display)平视显示器 32、HMD （Helmet mounted display）头盔显示器 33、HDD （head down display）下视显示器 34、Data transmitter 数据传输器 35、SVS (synthetic version system) 合成视景系统 36、EVS（enhanced version system）增强性视景系统 37、Piston 活塞 38、Turbine 涡轮 39、Single engine 单发 40、Two engines 双发 41、Multi engines 多发 42、Plug-and-play 即插即用 43、Marker beacon 信标
第一章绪论 1.1.1导航与导航系统的基本概念 1.导航 导航的基本含义是引导运行体从一地到另一地安全航行的过程。导航强调的是“身在何处，去向哪里”是对继续运动的指示。导航之所以定义为一个过程，是因为它贯穿于运动体行动的始终，遍历各个阶段，直至确保运行达成目的。应当说大部分运行体都是由人来操纵的，而对那些无人驾驶的的运行体来说，控制是由仪器或设备来完成的，这时的导航就成为了制导。近年来人们将定位于导航并列提出。事实上定位提供的位置参量是一个标量，只有将其与方向数据联合起来成为矢量，才能服务于运行体的航行。因此定位与测角、测距一样是导航的技术之一，通过定位可以实现导航。也可以说定位是静态用户要求的；但对动态用户而言要求的是导航。 2.导航系统 导航系统是用于对运行体实施导航的专用设备组合或设备的统称。导航系统是侧重于实现特定导航功能的设备组合体，组合体内的各部分必须按约定的协调方式工作才能实现系统功能，而导航设备一般是指导航系统中某一相对独立部分或产品，或实现某一导航功能的单机。 1.1.3 导航及无线电导航系统的分类 导航是一门基于“声、光、电、磁、力”的综合性的应用科学，实现
导航的技术手段很多，按其工作原理或主要应用技术可分为下述类别： （1）天文导航——利用观测自然天体（空中的星体）相对于运行体所在坐标系中的某些参量实现的导航称为天文导航。 （2）惯性导航——利用牛顿力学中的惯性原理及相应技术实现的导航称为惯性导航。 （3）无线电导航——利用无线电技术实现的导航称为无线电导航。（4）地磁导航——利用地球磁场的特性和磁敏器件实现的导航称为地磁导航。 （5）红外线导航——利用红外线技术实现的导航称为红外线导航。（6）激光导航——利用激光技术实现的导航称为激光导航。 （7）声纳导航——利用声波或超声波在水中的传播特性和水声技术实现的导航（用于对水下运行体的导航）称为声纳导航。（8）地标或灯标导航——利用观测（借助光学仪器或目视）已知位置的地标或灯标实现的导航称为地标或灯标导航。 2.无线电导航系统的分类 无线电导航是导航中的一大分支，是当今应用最广、发展最快、在导航家族中站主导地位的一类导航技术。下面介绍几种常用的无线电导航系统分类： （1）按用户使用时相对依从关系分类 ○1自备式（或自主式）导航系统。这类导航系统仅依靠装在运行体上的导航设备就能独立自主地为该运行体提供导航服务。
01目前主流的民用无人机所采用的动力系统通常为活塞式发动机和__________两种。P16 A．火箭发动机 B．涡扇发动机 C．电动机 答案:C. 02活塞发动机系统常采用的增压技术主要是用来。P17 A．提高功率 B．减少废气量 C．增加转速 答案:A. 03.电动动力系统主要由动力电机、动力电源和__________组成。P20 A．电池 B．调速系统 C．无刷电机 答案:B. 04.从应用上说，涡桨发动机适用于。P23 A．中低空、低速短距/垂直起降无人机 B．高空长航时无人机/无人战斗机 C．中高空长航时无人机 答案:C. 05.属于无人机飞控子系统功能的是p27
A．无人机姿态稳定与控制 B．导航控制 C．任务信息收集与传递 答案:A. 06.不属于无人机飞控子系统所需信息的是p28 A．经/纬度 B．姿态角 C．空速 答案:A. 07.不应属于无人机飞控计算机任务范畴的是p29 A．数据中继 B．姿态稳定与控制 C．自主飞行控制 答案:A. 08.无人机通过__________控制舵面和发动机节风门来实现无人机控制。P33 A．伺服执行机构 B．操纵杆 C．脚蹬 答案:A. 09.无人机电气系统中电源和__________两者组合统称为供电系统。P35 A．用电设备
B．配电系统 C．供电线路 答案:B. 10.无人机搭载任务设备重量主要受限制于。 A．空重 B．载重能力 C．最大起飞重量 答案:B. 11.无人机配平的主要考虑是__________沿纵轴的前后位置p37 A．气动焦点 B．发动机 C．重心 答案:C. 12.大型无人机计算装载重量和重心的方法主要有：计算法、图表法和__________。P38 A．试凑法 B．查表法 C．约取法 答案:B. 13.指挥控制与__________是无人机地面站的主要功能p40 A．导航 B．任务规划
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/9015503370.html, 通用飞机航电系统研发流程浅析 作者：邵良 来源：《科技创新导报》2017年第01期 摘要：通用航空是民用航空的重要组成部分，这一产业的发展对整个国家经济的发展以 及社会的进步意义重大。通用航空的范畴较广，是除军用和商业行为以外的所有航空活动，囊括了直升机、固定翼飞机等航天器类型。目前，通用航空器具有最为广泛的类型，其在整个社会活动中应用最多。鉴于其类型的复杂和丰富，因此，其对整个航电系统和设备标准的要求较高，要全面进行航电系统和流程的研发。该文针对通用飞机中的航电系统不同于军机研发的特点，基于全球市场上对通用飞机航电系统的研究，提出航电系统研制流程的途径。提出主要的研发流程对象有：（1）民用飞机系统研制流程；（2）通用飞机特有的航电系统技术发展。 关键词：通用飞机航电系统市场需求民机系统研制流程 中图分类号：V24 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（a）-0017-02 1 概述 1.1 研究对象 通用航空是指除了军事和定期商业航线飞行以外的所有航空活动。通用航空器包括固定翼飞机、直升机和其他航空器（含无人机等）。通用航空器是目前世界上种类最多、用途最广的一类飞行器。 通用飞机由于种类多、功能复杂，对航电系统和设备的要求很高。主要是两大类，一类是低成本、安全可靠、自动化程度较高、人机界面简洁友好、易于裁剪构型的航空电子系统与设备；另一类是满足各种作业任务需要的设备与装置。 该文主要以23部通用飞机的航电系统为对象，对其航电系统的市场需求、功能、架构和其独有特点进行研究，提出航电系统研发流程。 1.2 民用飞机系统研制流程 1.2.1 双V模型流程 通用飞机航电系统开发遵从《ARP-4754A民用飞机与系统研制规则》和《ARP-4761民用机载系统和设备开展安全性评估的指导和方法》开发流程，可以大大精简开发成本和工作量。现代民机开发流程是通用飞机航电系统低成本化中最重要的因素。