民用飞机系统机电综合的发展
摘要:本文对民用飞机机电综合的方法进行了介绍,描述了系统机电综合的范围趋势,对先进技术的使用进行了探讨。
关键词:机电综合,模块化,虚拟控制
Abstract:Integrated methods of electrical and mechanical system for Civil aircraft were introduced in this paper,and the range of trends and advanced technology for integrated mechanical and electrical system is descripted.
Key Words:integrated mechanical and electrical system,modularization,virtual control
1 系统机电综合概述
传统飞机上的各个机电系统都是独立发展的,虽然在设计时部分系统之间具有接口关系,但是没有把各机电系统作为一个有机整体发展,机电系统各自设计的方法会使各机电系统质量过大、保障费用高、维修性差。
系统机电综合系统是指把飞机上执行飞行保障功能的液压系统、环控系统、飞行控制系统、机轮刹车系统、电源电气系统、发动机、第二动力系统等机电系统,通过采用数据总线和微处理机技术进行综合,由公共管理计算机对全机机电子系统统一管理,科学组合和动态调
航空电子系统技术发展趋势 众所周知，作战飞机需要三大技术做为支柱，那就是机载武器系统、飞行系统与航空电子系统。这三大系统之中，航空电子系统是操纵另外两大系统核心组成部分，没有航空电子系统的操纵指挥，另外两大系统也就形同虚设了。笔者以服务军方多年的实践经验浅淡我国的航空事业中的电子系统的技术发展趋势，以供有关技术部门用以参考。 标签：航空电子；航电；系统技术 引言 无论是做战飞机还是民用飞机，其航空电子系统的成本都已经占到了总成本的百分之三十至百分之四十，并且还有逐年扩大的趋势，由此可见，航空电子系统对于一架飞机的重要性。更为重要的是航空电子系统的先进与否已经成为衡量现代飞机的先进性的极为重要的标志之一。西方发达国家不惜巨资投入大规模开展航空电子系统的研发，就是要进一步加强航空电子系统的先进性。做为具有国际视野的航空电子系统工作人员，我们应该看到目前航空电子系统正朝着综合化、模块化、智能化的方向不断地向前飞速发展。 1 电子系统PHM的支撑技术 PHM（aircraft systems diagnostics，Prognostics and Health Managem，即电子系统的预测与健康管理技术）也就是说PHM就是航空电子系统的综合故障管理系统，其主要功能也是其重要性就是故障的早期预测、预警。 1.1 故障诊断技术 提到故障诊断技术，熟悉电脑的人恐怕首先会想起微软的故障诊断技术，微软的故障诊断技术在电脑出现异常时就会时常自动出现，但是却基本上帮不了用户什么忙。但是，与一无是处的微软的所谓的“故障诊断技术”截然不同的是，在航空电子系统中，PHM则是一项非常有效的保障飞行安全的技术。故障诊断技术在显示屏显示、语音提示、体感提示等多种提示提醒技术支撑下通过安装于机电设备不同部位的传感器对整个系统的状态进行实时监测，并与其他相关信息参照，比如某一部件的平均故障时间信息、某一部件的更换维修时间与频率信息等。在实时参照与状态实时监测的基础上进行科学评估，并将评估结果反馈到显示屏、头盔、体感装置上以提醒飞行员对这些信息加以注意。故障诊断技术通常使用解析模型等数学方法融合经验知识法与基于信号的综合处理法对设备的状态进行分析，并抽象出诸出频率、幅值、离散系统、相关曲线、方差等分析结果。对飞行器的早期可能故障加以诊断。 1.2 故障预测技术
M E M S传感器的现状及 发展前景 集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]
毕 业 设 计 指 导 课 论 文 MEMS传感器的现状及发展前景 摘要：MEMS传感器是随着纳米技术的发展而兴起的新型传感器,具有很多新的特性,相对传统传感器其具有更大的优势。在追求微型化的当代,其具有良好的发展前景,必将受到各个国家越来越多的重视。文章首先介绍了MEMS传感器的分类和典型应用,然后着重对几个传感器进行了介绍,最后对MEMS传感器的发展趋势与发展前景进行了分析。 关键词：MEMS传感器;加度计;陀螺仪;纳米技术;微机构;微传感器StatusandDevelopmentProspectofMEMSSensors Abstract:MEMSsensorisanewtypeofsensorwiththedevelopmentofnanotechnology.Ithasma nynewfeatures,whichhasagreatadvantageovertraditionalsensors.Inthepursuitofminia turizationofthecontemporary,itsgoodprospectsfordevelopment,willbesubjecttomorea
ndmoreattentioninvariouscountries.Firstly,theclassificationandtypicalapplicatio nofMEMSsensorareintroduced.Then,severalsensorsareintroduced.Finally,thedevelopm enttrendanddevelopmentprospectofMEMSsensorareanalyzed. Keywords:MEMSsensor;accelerometer;gyroscope;nanotechnology;micro- mechanism;micro-sensor 目录 一、引言 MEMS传感器是采用微机械加工技术制造的新型传感器,是MEMS器件的一个重要分支。1962年,第一个硅微型压力传感器的问世开创了MEMS技术的先河,MEMS技术的进步和发展促 进了传感器性能的提升。作为MEMS最重要的组成部分,MEMS传感器发展最快,一直受到各发达国家的广泛重视。美、日、英、俄等世界大国将MEMS传感器技术作为战略性的研究领域之一,纷纷制定发展计划并投入巨资进行专项研究。 随着微电子技术、集成电路技术和加工工艺的发展,MEMS传感器凭借体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成以及耐恶劣工作环境等优势,极大地促进了传感器的微型化、智能化、多功能化和网络化发展。MEMS传感器正逐步占据传感器市场,并逐渐取代传统机械传感器的主导地位,已得到消费电子产品、汽车工业、航空航天、机械、化工及医药等各领域的青睐。
未来民用飞机的发展与展望 民用飞机是一种面向全球竞争的商品，是现代科学技术的高度集成。民用飞机科学技术是一个国家科学技术水平和工业发展水平的直接体现，也是一个国家参与全球经济合作加速进入世界科技大国的重要力量。进入21世纪以来，随着我国经济技术的快速发展，党和国家充分认清发展民用飞机对于转变经济增长方式、带动科学技术发展、增强国家综合实力和国际竞争力的重大意义，把发展大型飞机列入重要议事日程，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》把发展大型飞机作十六个重大专项之一，将大型民用飞机纳入国家战略新兴产业发展重点之一。 从市场发展前景看来，伴随着航空技术的进步和运输组织管理及服务水平的提高，特别是大型民用运输机出现后，世界民航业一直处于快速增长状态。到目前，全球形成了以北美、欧洲和亚太地区为主的三大航空市场，共占全球市场份额接近90％。从上个世纪80年代以来，受经济全球化、发达国家放松航空管制以及向后工业化转变等一系列因素的影响驱动，世界民航业呈现出一些值得关注的重要特征和趋势，使得发展格局和利益获取已经和正在发生着深刻变化。 近十多年来，高新科技的研制和应用正在并将进一步提升民用航空的安全水平，促进民用航空持续快速发展。一是发展了超大型飞机制造技术。2008年已投入运营的载客量最大的空中客车A380飞机，合理采用了碳纤维等新材料和新型发动机等高新技术，飞机的安全性和舒适度得到大幅提高。波音公司正在制造的7E7将第一次实现中型飞机尺寸与大型飞机航程的结合，具有较高燃油效率，出色的环保性能。二是在空中交通管理领域广泛应用现代通信、卫星、自动化和计算机技术，展开了以星基导航为主导的空管技术革命。三是兴起了绿色化的航空运输革命。从改善飞机空气动力、提高发动机燃油性能、研制新一代聚合物和复合材料等方面降低航空运输对环境的污染。
1.1 MEMS概况 1.1.1 MEMS的定义 MEMS是微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems）的英文缩写。MEMS是美国的叫法，在日本被称为微机械，在欧洲被称为微系统，它是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。MEMS是随着半导体集成电路微细加工技术和超精密机械加工技术的发展而发展起来的，目前MEMS加工技术还被广泛应用于微流控芯片与合成生物学等领域，从而进行生物化学等实验室技术流程的芯片集成化。MEMS主要包括微型机构、微型传感器、微型执行器和相应的处理电路等几部分，它是在融合多种微细加工技术，并应用现代信息技术的最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。 MEMS技术的发展开辟了一个全新的技术领域和产业，采用MEMS技术制作的微传感器、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微电子器件、电力电子器件等在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事以及几乎人们所接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。MEMS技术正发展成为一个巨大的产业，就象近20年来微电子产业和计算机产业给人类带来的巨大变化一样，MEMS也正在孕育一场深刻的技术变革并对人类社会产生新一轮的影响。目前MEMS市场的主导产品为压力传感器、加速度计、微陀螺仪、墨水喷咀和硬盘驱动头等。大多数工业观察家预测，未来5年MEMS器件的销售额将呈迅速增长之势，年平均增加率约为18%，因此对对机械电子工程、精密机械及仪器、半导体物理等学科的发展提供了极好的机遇和严峻的挑战。 微机电系统MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)是一种全新的必须同时考虑多种物理场混合作用的研发领域，相对于传统的机械，它们的尺寸更小，最大的不超过一个厘米，甚至仅仅为几个微米，其厚度就更加微小。采用以硅为主的材料，电气性能优良，硅材料的强度、硬度和杨氏模量与铁相当，密度与铝类似，热传导率接近钼和钨。采用与集成电路（IC）类似的生成技术，可大量利用IC生产中的成熟技术、工艺，进行大批量、低成本生产，使性价比相对于传统“机械”制造技术大幅度提高。完整的MEMS是由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等部件组成的一体化的微型器件系统。其目标是把信息的获取、处理和执行集成在一起，组成具有多功能的微型系统，集成于大尺寸系统中，从而大幅度地提高系统的自动化、智能化和可靠性水平。 1.1.2 MEMS的相关技术主要有以下几种： 1．微系统设计技术主要是微结构设计数据库、有限元和边界分析、CAD/CAM仿真和模拟技术、微系统建模等，还有微小型化的尺寸效应和微小
民用飞机主要系统有哪些 1、空调系统 2、自动驾驶系统 3、通讯系统 4、电源系统 5、防火系统 6、飞控系统 7、燃油系统 8、液压系统 9、防冰系统10、仪表系统11、起落架系统12、灯光系统13、导航系统14、氧气系统15、引气系统16、水系统17、发动机各个系统、发动机振动监测仪发动机接口控制装置18、主飞行控制系统19、驾驶舱控制系统20、照明系统21、内装饰系统22、控制板组件23、水/废水系统24、应急撤离系统25、氧气系统26、驾驶员座椅27、风档玻璃和通风窗28、风档温控和雨刷系统29、风门作动器30 航电系统31、高升力系统32、空气管理系统33、起落架系统图书目录编辑1．1 引言1．2 飞行控制原理1．3 飞行操纵面1．4 主飞行控制1．5 副飞行控制1．6 商用飞机1．6．1 主飞行控制1．6．2 副飞行控制1．7 飞行操纵联动系统1．7．1 操纵连杆系统1．7．2 钢索和滑轮系统1．8 增升控制系统1．9 配平和感觉1．9．1 配平1．9．2 感觉1．10 飞控作动装置1．10．1 简单的机械/液压式作动装置1．10．2 具有电信号的机械式作动装置1．10．3 多余度作动装置1．10．4 机械式螺旋作动器1．10．5 组合作动器组件（iap）1．10．6 先进作动机构1．11 民用系统的实施1．11．1 顶层比较1．11．2 空中客车的实施1．12 电传控制律1．13
a380飞控作动1．14 波音777的实施1．15 飞行控制、引导和飞行管理的相互关系参考文献控制系统编辑2．1 引言2．1．1 发动机/机体接口2．2 发动机技术和工作原理2．3 控制问题2．3．1 燃油流量控制2．3．2 空气流量控制2．3．3 控制系统2．3．4 控制系统参数2．3．5 输入信号2．3．6 输出信号2．4 系统实例2．5 设计准则2．6 发动机起动2．6．1 燃油控制2．6．2 点火控制2．6．3 发动机旋转2．6．4 油门杆2．6．5 起动顺序2．7 发动机指示2．8 发动机滑油系统2．9 发动机功率的提取2．10 反推力2．1l 现代民用飞机上的发动机控制参考文献燃油系统编辑3．1 引言3．2 燃油系统的特性3．3 燃油系统部件说明3．3．1 输油泵3．3．2 燃油增压泵3．3．3 输油阀3．3．4 止回阀（nrv）3．4 燃油油量测量3．4．1 油面传感器3．4．2 燃油油量测量传感器3．4．3 燃油油量测量基础3．4．4 油箱形状3．4．5 燃油的性质3．4．6 燃油油量测量系统3．4．7 福克f50/f100系统3．4．8 空中客车a3203．4．9 “智能型”传感器3．4．10 超声波传感器3．5 燃油系统的工作模式3．5．1 增压3．5．2 发动机供油3．5．3 燃油传输3．5．4 加油/放油3．5．5 通气系统3．5．6 用燃油作为热沉3．5．7 外部燃油箱（副油箱）3．5．8 应急放油3．5．9 空中加油3．6 综合民机系统3．6．1 庞巴迪“环球快车”3．6．2 波音7773．6．3 a340-500/600燃油系统3．7 燃油箱的安全
一、民航飞机发展史 1、梦想 鸟儿飞过，天空没有留下痕迹，但却在人类的心中种下了梦想。人类可以像猿猴那样在树上攀援、可以像鱼儿那样在水里畅游，却不能像飞鸟那样在空中翱翔。也许正因为自己不能飞行，我们的祖先在神话故事中创造了能够腾云驾雾的神仙，或者骑着扫把的女巫，以寄托对天空的渴望。 然而人类不仅仅满足于精神上的飞翔，试飞行动一直就没有停止过。古人认为人之所以不能飞，是因为缺少翅膀，因此，只要造出一个合适的翅膀就能像鸟儿一样飞翔了。早在中国西汉，就曾有人用鸟的羽毛制成翅膀，绑在身上从高台上跳下并滑翔了几百步。历史上这样的“飞人”还有很多，他们本想像鸟儿那样拍拍翅膀直冲云霄，结果大都非伤即亡。不过，也有少数的“飞人”比较成功。据说在公元13世纪，旅行家马可·波罗在游历中国的时候，亲眼看到有人乘着风筝在空中飘舞的景象。 嫦娥奔月 2、先驱 气球 历史的指针静静而缓慢地滑到1783年，蒙特哥菲尔兄弟偶然地发现
了氢气的存在，将人类航空探索向前推进了一大步。这一年的11月21日，在法国国王路易十六的面前，两位勇敢的化学家罗泽尔和德尔朗登上了蒙特哥菲尔兄弟发明的热气球。在滚滚浓烟和热气中，热气球徐徐升空，飞向法国首都巴黎上空，在25分钟之后，安全降落于9公里以外的地方。这是人类历史上第一次气球载人的自由飞行。在两年后，有人乘坐氢气球横渡英吉利海峡，用时两个半小时。 飞艇
飞艇和气球最大的区别是，有了一定的操纵性，方向性，不单单靠风的作用飞行。 莱特兄弟 1903年12月17日，莱特兄弟进行了人类历史上的首次由动力、可操纵持续飞行试验。试验中，飞机成功地飞行了约260米距离。 这次飞行是人类航空史上的一个重要的里程碑，它是航空史上第一个主要依靠动力飞行的航空器，能绕三个轴线改变航向，按照人们的意志驾驶，实现了真正的自由飞行。
《典型飞机电子系统》教学大纲 一、课程类型 本课程是本学院航空电子设备维修专业学生必修的专业必修课，为职业拓展课程。 二、学分与学时 学分：3学分；学时：48学时。 三、适用专业 适用于航空电子设备维修专业。 四、课程的性质和目的 《典型飞机电子系统》课程是航空电子设备维修专业必修的专业核心课，是航空维修人员处理维修问题必须具备的基础知识。它的任务是通过本课程的教学，使学生掌握飞机电子系统维护基本方法，具有对B737—800型和A320型飞机电子系统进行外场维护和定检的能力；熟悉飞机电子设备的安装位置、使用方法及维护操作程序，具有运用所学的知识和技能对飞机电子系统和附件进行测试和调试的能力；加强对飞机电子系统的总体认识，具有运用所学的知识，分析、隔离和排除飞机电子系统故障的能力，为毕业后从事本专业工作打下基础。 五、本课程与其它课程的联系 本课程的先修课程为：《航空仪表、《自动飞行控制系统》。学习本课程使学生掌握典型飞机电子系统的基本理论，基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，并为毕业后从事本专业工作打下基础。 六、课程的教学内容及基本要求 （一）飞机电子系统 1．基本内容： （1）737NG型飞机的基本概况 （2）典型飞机电子设备的操作方法 （3）典型飞机电子设备的指示内容判读 2．基本要求： （1）掌握737NG型飞机的基本概况 （2）掌握典型飞机电子设备的操作方法 （3）掌握典型飞机电子设备的指示内容判读 3．教学重点及难点： （1）重点：典型飞机电子设备的操作方法、典型飞机电子设备的指示内容判读（2）难点：典型飞机电子设备的操作方法 （二）电子飞行仪表系统维护 1．基本内容： （1）EADI中数据的读取 （2）EHSI中数据的读取 （3）EFIS中数据的读取
F—35系列战斗机综合航空电子系统综述首架F-35A战机进行地面发动机推力试验 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。 F-35 JSF战机战场态势感知研制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。 F-35用AESA APG81有源相控阵雷达共有6个分布式
国外民用飞机飞行管理系统发展现状与趋势 飞行管理系统（FMS）是大型飞机数字化电子系统的核心，它通过组织、协调和综合机上多个电子和机电子系统的功能与作用，生成飞行计划，并在整个飞行进程中全程保证该飞行计划的实施，实现飞行任务的自动控制。现代飞机上广泛采用的飞行管理系统是综合化的自动飞行控制系统（AFCS），它集导航、制导、控制、显示、性能优化与管理功能为一体，实现飞机在整个飞行过程中的自动管理与控制。装备了飞行管理系统的飞机，不仅可以大量节省燃油，提高机场的吞吐能力，保证飞机的飞行安全和飞行品质，而且可以大大提高驾驶舱的综合化、自动化程度，减轻驾驶员的工作负担，带来巨大的无可估量的经济效益。目前，一个典型的飞行管理系统不仅能够根据飞机、发动机性能、起飞着陆机场、航路设施能力、航路气象条件及其装载情况，生成具体的全剖面飞行计划，而且能够实现多种功能，包括：通过主飞行显示系统显示和指示有关飞行信息；通过无线电通信与导航系统获得通信、空中交通和无线电导航数据；通过飞行操纵系统控制飞机的姿态；通过自动油门系统调节发动机功率；通过中央数据采集系统收集、记录和综合处理数据；通过空地数据链系统收发航行数据；通过机上告警系统提供系统监控和告警等功能。 1 飞行管理系统的发展历程 飞行管理的概念最早可以追溯到20世纪20年代。自从1929年杜立特上尉历史性的盲目飞行后，人们感到借助一个系统摆脱完全依靠飞行员的感官进行飞行的重要性。但飞行管理系统直到20世纪60年代才真正开始发展起来，并大致经历以下5个发展阶段：区域导航系统、性能管理系统、飞行管理系统、四维导航和新一代飞行管理系统。 2 飞行管理系统的基本构成和功能 飞行管理系统通常由一个飞行管理计算机系统（FMCS）和所需的相关接口设备组成，如电子飞行仪表系统（EFIS）和自动飞行系统等设备。而一个典型的FMCS通常由飞行管理计算机（FMC）和控制与显示单元（CDU）两种组件构成。一个飞行管理系统通常能完成或辅助飞行员完成的基本功能包括：飞行计划、导航与制导、性能优化与预测、电子飞行仪表系统显示、人/机交互和空地数据链。 1
小喷喷一家亲 20世纪50年代 B707邀请DC-8、图104、彗星号飞机，气球加入了群聊 B707：咳咳，各位安静。我邀请了许多民航飞机代表加入此群，供大家一起探讨飞行问题。 彗星号：大家好！ B707：你怎么也来了，那么的弱。 彗星号：刚来群就杠上了？我虽然解体了几次，也带你们了许多启发。没有我，你们不知要坠毁多少次。 B707：得了吧你，我可是空军改造的，不知要比你强多少倍。用数据就能看出我们的差距。我，B707生产了143架，而你才生产了2…… B707：你牛啊兄弟，你竟然生产了2033架！@彗星号飞机 彗星号飞机：你看，没文化多可怕，骂人都不会。人家是轰炸机，而且是日本产的，而我是妥妥的英国制造。 图104：吃瓜群众已就位。 B707：对不起，你还没有吃瓜的资格。 热气球退出了群聊。 彗星号飞机：咦？热气球退出了群聊，热气球是谁？ DC-8：不知道，应该是走错群了吧。 20世纪60年代 DC-9，B737，B727，图154加入了群聊。 DC-9：DC-9前来报告！哥哥好，大家好。 DC-8：天空一声巨响，我弟闪亮登场。在窄体飞机里，可以说我们最强。 B737：屁股挂着两个沉甸甸东西的家伙，你还狂，你知不知道你是什么水平？图154：就是就是。 DC-9：你哥哥B727还挂了三个东西呢，你咋说？
B727：至少我爸爸发现了我的问题，研发出了B737.况且，在被我弟取代之前，我可是世界上最受欢迎的飞机。 此时此刻，我想吟曲一首：无敌是多么，多么寂寞。 B737:哥哥好帅！ 图154：凭什么我也是三发尾部客机，而销售量只有它的一半？ DC-9：呵呵，其实你跟B727能力相仿。就是那些航空公司不好好保养你，造成空难。 图154：哎，我太难了。 20世纪70年代 B707邀请B747加入了群聊 B707：它来了它来了！我孙子可是目前世界上载客量最高的飞机。 B747：[无语]爷爷，我是女的。别人都誉我为“空中皇后”呢！ DC-8：哈哈哈哈哈！我也来秀一波我的孙子。 DC-8邀请DC-10加入了群聊。 DC-10退出了群聊。 DC-8：我滴天呐，他干嘛退出群聊？？ 彗星号飞机：嘿嘿，他继承了我的优秀，被称为“Daily Crash-10”。因此他根本就没资格加入群聊。 B707：注意言语，别违背群聊的标题。 DC-8将群名修改为“小喷喷仇恨群” A300将群名修改为“别让DC的进来” B707将群名修改为“小喷喷一家亲” 图154：吓死我了，A300是怎么进群的？ A300：嘿嘿，悄咪咪得来的，不留下一点痕迹。我结合了你们的优点，研发出了我这架飞机。
民用航空电子系统发展及新技术研究 民用航空电子系统是现代民用飞机的关键组成部分。近年来，航空电子系统发展迅速，大量先进技术研发并应用。文章先阐述了航空电子系统的设计准则，接着分析了系统的发展趋势，论述了新技术的研究及应用，并对今后的系统设计提出了自己的看法。 标签：民用飞机；航空电子；发展；新技术 民用航空电子系统是现代民用飞机的关键组成部分，它提供通信、导航、维护和人机接口等必须的功能。近年来，民用飞机的安全性、高效性、经济性和舒适性要求的逐渐提高，航空电子系统的重要性日益凸显。随着相关研究持续开展，大量先进技术应用其中，航空电子系统发展迅速。 1 航空电子系统的设计准则 1.1 安全性 安全性是民用航空发展的基石，民用飞机设计始终贯穿的主线，也是航空公司和乘客最关注的因素。民航适航法规是保障民用航空器适航的最低安全标准，它对民用航空器设计、制造、试验和运营等各个环节的行为进行规定。因此，民用航空电子系统设计必须满足民航适航法规的要求。此外，为提高飞机的竞争力，系统在实现基本法规要求之外，还应具有更好的安全性能。 1.2 经济性 经济性是航空公司选用飞机时的重要标准，是系统具有应用市场的重要因素。在民用航空电子系统设计时，诸多方面均影响到经济性的优劣。系统设计时应通过减少设备数量，降低设备尺寸、功耗和重量，减少电缆等途径降低系统重量和功耗。通过数字化、综合化、标准化和模块化的方式，提高系统性能。此外，维修性也对经济性有重要影响，有效的故障诊断和健康管理、便捷友好的维修流程能大大降低维修成本，从而提高系统经济性。 1.3 舒适性 民用航空电子系统舒适性包括驾驶舱和客舱两个方面。驾驶舱舒适性包括提高系统可操控性和减少驾驶员的工作负担，主要通过提高导航、自动飞行等系统性能，提供图像化的信息综合显示，合理便捷的操作程序等方面实现。客舱舒适性包括为乘客提供丰富的机上通信和娱乐设施，丰富乘坐体验。 1.4 环保性 随着人们对环境保护的关注，系统的环保性也愈发受到重视。降低系统重量
目录 1.范围(Scope) (1) 1.1目的（Purpose） (2) 1.2文件背景（Document Background） (3) 2.引用文件（References） (5) 2.1适用文件(Applicable Documents) (5) 2.1.1 SAE出版物 (5) 2.1.2 FAA出版物 (5) 2.1.3 EASA出版物 (6) 2.1.4 RTCA出版物 (6) 2.1.5 EUROCAE出版物 (6) 2.2 定义（Definitions） (7) 2.3缩写(Abbreviations And Acronyms) (12) 3.研制计划(Development Planning) (14) 3.1计划过程(Planning Process) (14) 3.2过渡准则(Transition Criteria) (15) 3.2.1偏离计划 (16) 4飞机和系统研制过程(Aircraft And System Development Process) (16) 4.1飞机/系统概念研制阶段(Conceptual Aircraft/System Development Process) (17) 4.1.1 研制保证 (18) 4.1.2研制保证过程的介绍 (18) 4.1.3源自安全性分析家等级安全性要求的介绍 (19) 4.1.4飞机级功能、功能要求和功能接口的识别 (20) 4.1.5飞机功能到系统的分配 (20)
4.1.6系统构架研制 (21) 4.1.7系统要求到项目的分配 (21) 4.1.8系统实施 (21) 4.2飞机功能研制(Aircraft Function Development) (21) 4.3飞机功能到系统的分配(Allocation of Aircraft Functions to Systems) (23) 4.4系统构架的研制(Development of System Architecture) (24) 4.5项目系统要求的分配(Allocation of System Requirements to Items) (24) 4.6系统实施(System Implementation) (25) 4.6.1信息流-从系统过程到项目过程&从项目过程到系统过程 (25) 4.6.2硬件和软件设计/建造 (27) 4.6.3电子硬件/软件集成 (27) 4.6.4飞机/系统集成 (27) 5集成过程(Integral Process) (28) 5.1安全性评估(Safety Assessment) (28) 5.1.1功能危害性评估 (30) 5.1.2初始飞机/系统安全性评估 (31) 5.1.3飞机/系统安全性评估 (32) 5.1.4共因分析 (33) 5.1.5安全性项目计划 (34) 5.1.6安全性相关的飞行操作或维修任务 (34) 5.1.7服务中安全性的关系 (35) 5.2研制保证等级分配（Assignment of Development Assurance Level） (35) 5.2.1一般准则—研制保证等级分配的介绍 (36) 5.2.2功能研制保证等级和项目研制保证等级（FDAL和IDAL） (37) 5.2.3详细的FDAL和IDAL分配指南 (37) 5.2.4考虑外部事件的FDAL分配 (50) 5.3要求捕获(Requirements Capture) (51) 5.3.1要求类型 (52) 5.3.2安全性分析的导出安全性相关要求 (55)
民用航空工业中长期发展规划（2013-2020年） 航空工业是国家战略性高技术产业,是国防空中力量和航空交通运输的物质基础，是国民经济发展、科学技术创新的重要推动力量。大力发展民用航空工业，是满足民航运输快速增长需要的根本保证，是引领科技进步、带动产业升级、提升综合国力的重要手段。为优化航空工业自主发展体系，不断增强核心竞争力和可持续发展能力，实现民用航空工业跨越式发展，根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》、《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》、《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》和国家对航空工业中长期发展的总体部署和要求，制定本规划。 一、发展现状及面临的形势 （一）发展现状 经过60多年的艰苦创业，我国已经基本建立独立自主的航空工业体系，取得了举世瞩目的成就。进入新世纪，我国民用航空工业进入快速发展时期，科研生产水平跃上了一个新台阶。一是民用飞机发展取得重要进展。新舟60涡桨支线飞机、H425直升机、运十二通用飞机等开始批量进入国内外市场，C919大型客机、ARJ21涡扇支线飞机、直十五中型直升机等重点产品研制稳步推进。二是技术水平明显提升。民用飞机关键技术攻关取得重要进
展。三是产业体系不断健全和完善。航空基础能力建设进一步加强，航空科研不断取得新成果，科技和产业国际合作不断深化，军民结合、寓军于民的产业格局正在逐步形成。 我国航空工业在取得巨大成就的同时，也面临不少困难和问题，与国际先进水平相比，仍存在较大差距。航空产品体系不完整，技术水平相对落后；基础研究薄弱，技术储备不足；民用飞机产业发展尚处于成长阶段，适航取证和适航审定能力不足；发动机、关键材料和元器件等仍然是制约我国民用航空工业发展的瓶颈。 （二）面临的形势 未来十年是加快推进中国特色社会主义现代化建设的关键时期，也是航空工业实现跨越发展的攻坚时期。综合判断国际国内形势，我国民用航空工业发展面临难得的机遇。一是产业发展受到高度重视和广泛关注，国家已将航空装备列入战略性新兴产业的重点方向，正在实施大型飞机重大专项，将推动我国民用航空工业实现快速发展。二是国民经济快速发展和国防现代化建设为民用航空工业发展提供广阔的市场空间，尤其是空域管理改革和低空空域开放步伐的加快,为通用飞机的发展带来了新的市场机遇。三是工业转型升级、创新能力和国际竞争力显著增强将为加快民用航空工业发展提供良好的科技和工业基础。 另一方面，世界航空工业经过百余年的发展，在市场上已形成了高度垄断。市场竞争日趋激烈，航空科学技术前进步伐不断
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
民用飞机系统功能危险性评估 对功能危险性进行评估是安全性评估中最重要的一步，并且还具有不容忽视的作用。文章对系统功能的实际危险性评估的步骤以及目的进行了介绍，然后把针对自动飞行这个控制系统的评估过程做了详细介绍，望民用飞机系统能够将此作为评估系统功能安全性的依据。 标签：民用飞机；系统功能；危险性；评估 针对民用飞机系统来看，首先要考虑的问题就是安全性能，这在研制、生产以及运营与退役过程中都有多贯穿，与此同时，也决定着民用飞机能够通过审查顺利地进入到市场。自动飞行这个控制系统是飞机的一个主要机载系统，它的安全性是设计过程中非常关键的环节。而飞机系统安全性包括了系统安全性的初步评估、评估、危险性评估以及实效模式影响与共因分析等。文章把民用飞机当中的自动飞行系统当作例子，对功能危险性进行了评估，具体如下。 1 简述功能危险性的评估 评估功能危险性这个系统能够对产品所具有的功能进行检查，并识别每项功能的实际生效状态，然后按照失效状态的情况逐个分类的一种分析安全性能方法。同时，还要把系统当做对象，实际上评估功能危险性这项研究就是在设计飞机过程中包线与飞行阶段，有可能会对飞机飞行以及系统造成影响的安全失效。 评估功能危险性的过程属于从上到下分析功能失效的一种评估方法，其主要目的就是当系统丧失功能的状况下，掌握失效状态以及各种有关分类。 而对评估民用飞机的安全性能够为以后的输入流程奠定基础，同时也为子系统以及后续系统的设计提出安全性需求，让系统构架更具有接受性，找出存在的问题以及设计需要作出怎样的修改，然后明确下步要设计的范围。而评估系统功能的危险性提出了所有功能的实际危险评估，确认以及推导设计系统安全性的标准，提出诸多种安全性的需求，同时也提出了诸多隐藏功能处于失效状态上信息，这部分信息能够明确各种系统的完整性、结构方案、隔离要求、最低设备、系统分离等清单需求[1]。 评估系统功能的危险性评估主要包括识别失效状态、功能评估清单、接口示意图、设计目标与要求、设计原理与方案、适航规章等。 2 评估系统功能的危险性过程 2.1 对系统功能进行定义 评估系统的功能性能就是先要探究系统所具有的一些功能，然后将分为外部与内部两种功能，分析确定之后再对功能清单进行建立。
新中国民航事业是从小到大逐渐发展起来的,大致经历了5个发展阶段,即1949年到1957年的初创时期,1958年到1965年的调整时期,1966年到1976年的曲折前进时期,1977年到2001年新的发展时期，2002年之后的高速发展时期。 1. 1949年以前,我国大陆用于航空运输的主要航线机场仅有36个,包括上海龙华、南京大校场、重庆珊瑚坝、重庆九龙坡等机场,大都设备简陋。除上海龙华和南京大校场机场可起降DC—4型运输机外,一般只适用于当时的DC—2、DC—3型运输机。这些机场历经多年的战乱破坏,急需改造和建设。 2. 初创时期(1949—1957年) 2.1 1949年11月9日,在中国共产党的策动下,“两航”员工发动起义,回归12架飞机,加上后来修复的国民党遗留在大陆的17架飞机,构成了新中国民航事业创建初期飞行工具的主体。“一五”时期,初步更新了机型。到1957年底,中国民航已拥有各类飞机118架,绝大部分机型为苏联飞机。 2.2 在这一时期,民航重点建设了天津张贵庄机场、太原亲贤机场、武汉南湖机场和北京首都机场。首都机场于1958年建成,中国民航从此有了一个较为完备的基地。
3. 调整时期(1958—1965年) 3.1 由于受“大跃进”的影响,中国民航在这一时期的头几年遭受了较大的冲击和挫折,主要问题是:忽视客观经济规律,搞高指标、大计划,造成比例失调;地方航线盲目下放各省、自治区管理;承担了大量非正常的航空运输;不讲经济效益,企业出现亏损。 3.2 1961年开始,民航系统认真贯彻执行中央“调整、巩固、充实、提高”的方针,使民航事业重新走上正轨,并取得较大的发展。 3.3 到1965年,国内航线增加到46条,国内航线布局重点,也从东南沿海及腹地转向西南和西北的边远地区。通用航空的发展在这个时期稳步上升。1965年末,中国民航拥有各类飞机355架。1959年,中国民航购买了伊尔—18型飞机,标志着从使用活塞式螺旋桨飞机,开始过渡到使用涡轮螺旋桨飞机。1963年,中国民航又购买了英国的子爵号飞机,从而结束了长期以来只使用苏制飞机的状况。 3.4 为了适应机型更新和发展国际通航需要,在此期间,新建和改建了南宁、昆明、贵阳等机场,并相应改善了飞行条件和服务
论述危机电系统（MEMS）原理应用以及发展趋势 090920413 贾猛机制四班首先，我们了解什么叫MEMS。 MEMS是微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems）的英文缩写。MEMS是美国的叫法，在日本被称为微机械，在欧洲被称为微系统，它是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。MEMS是随着半导体集成电路微细加工技术和超精密机械加工技术的发展而发展起来的，目前MEMS加工技术还被广泛应用于微流控芯片与合成生物学等领域，从而进行生物化学等实验室技术流程的芯片集成化。 MEMS发展的目标在于，通过微型化、集成化来探索新原理、新功能的元件和系统，开辟一个新技术领域和产业。MEMS可以完成大尺寸机电系统所不能完成的任务，也可嵌入大尺寸系统中，把自动化、智能化和可靠性水平提高到一个新的水平。21世纪MEMS将逐步从实验室走向实用化，对工农业、信息、环境、生物工程、医疗、空间技术、国防和科学发展产生重大影响。 微机电系统基本上是指尺寸在几厘米以下乃至更小的小型装置，是一个独立的智能系统，主要由传感顺、作动器(执行器)和微能源三大部分组成。微机电系统涉及物理学、化学、光学、医学、电子工程、材料工程、机械工程、信息工程及生物工程等多种学科和工程技术。微机电系统的制造工艺主要有集成电路工艺、微米/纳米制造工艺、小机械工艺和其他特种加工工种。微机电系统在国民经济和军事系统方面将有着广泛的应用前景。主要民用领域是医学、电子和航空航天系统。美国已研制成功用于汽车防撞和节油的微机电系统加速度表和传感器，可提高汽车的安全性，节油10%。仅此一项美国国防部系统每年就可节约几十亿美元的汽油费。微机电系统在航空航天系统的应用可大大节省费用，提高系统的灵活性，并将导致航空航天系统的变革。例如，一种微型惯性测量装置的样机，尺度为2厘米×2厘米×0.5厘米，重5克。在军事应用方面，美国国防部高级研究计划局正在进行把微机电系统应用于个人导航用的小型惯性测量装置、大容量数据存储器件、小型分析仪器、医用传感器、光纤网络开关、环境与安全监测用的分布式无人值守传感等方面的研究。该局已演示以微机电系统为基础制造的加速度表，它能承受火炮发射时产生的近10.5个重力加速度的冲击力，可以为非制导弹药提供一种经济的制导系统。设想中的微机电系统的军事应用还有：化学战剂报警器、敌我识别装置、灵巧蒙皮、分布式战场传感器网络等。 MEMS的特点是： 1)微型化：MEMS器件体积小、重量轻、耗能低、惯性小、谐振频率高、响应时间短。 2)以硅为主要材料，机械电器性能优良：硅的强度、硬度和杨氏模量与铁相当，密度类似铝，热传导率接近钼和钨。 3)批量生产：用硅微加工工艺在一片硅片上可同时制造成百上千个微型机电装置或完整的MEMS。批量生产可大大降低生产成本。 4)集成化：可以把不同功能、不同敏感方向或致动方向的多个传感器或执行器集成于一体，或形成微传感器阵列、微执行器阵列，甚至把多种功能的器件集成在一起，形成复杂的微系统。微传感器、微执行器和微电子器件的集成可制造出可靠性、稳定性很高的MEMS。 5)多学科交叉：MEMS涉及电子、机械、材料、制造、信息与自动控制、物理、化学和生物等多种学科，并集约了当今科学技术发展的许多尖端成果。 MEMS发展现状及市场规模：MEMS技术发展日新月异，各种新产品不断涌现。随着新微机电系统和微系统产品的诞生和不断发展，这些产品的市场扩展非常迅速，MEMS产品在商业市场的每个方面都将占据主导地位。根据市场研究机构The Information Network预估，2008年全球MEMS应用市场将成长11%，市场规模可达78亿美元，其中MEMS在消费电子应用比例可近五成，规模将为35亿美元，预估到2012年全球MEMS应用市场规模将达154亿美元，其中MEMS消费电子应用规模可成长至71亿美元。iSuppli的报告则指出，手机将会是MEMS 下一阶段最具潜力的应用市场，成长预期可超过PC周边和汽车感测领域；到2012年MEMS在手机领域的应用规模将达8.669亿美元，约为2007年3.048亿美元的3倍，出货量达2.009亿颗,是2007年的4倍。市调机构Yole Development的报告更为乐观，其预计2012年MEMS零组件在手机应用市场规模可望达到25亿美元。