航空电子技术论文
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航空电子技术论文范文第1篇
【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块化特性。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
航空电子技术论文范文第2篇
英文名称：Journal of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics(Social Sciences)
主管单位：国家国防科学技术工业委员会
主办单位：南京航空航天大学
出版周期：季刊
出版地址：江苏省南京市
语
种：中文
开
本：16开
国际刊号：1671-2129
国内刊号：32-1548/C
邮发代号：
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1999
期刊收录：
核心期刊：
期刊荣誉：
Caj-cd规范获奖期刊
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航空电子技术论文范文第3篇
雷达主要是模仿蝙蝠超声波定位的方式，利用无线电磁波探测目标，实现对空间内物体的定位探测、测距、通信和导航的功能，多用于军事、气象、航空等领域。传统的雷达主要有相控阵雷达与激光雷达，尤其是相控阵雷达在军事领域中得到广泛应用，对保障国防安全至关重要。随着量子通信技术的快速发展，量子雷达也逐渐成为研究热点，为雷达通信与导航的保密性与精确性提供了可靠保障。雷达通信技术与雷达导航技术是雷达的两种主要应用技术，本文将主要从雷达通信的原理与应用、雷达导航的原理与应用、两者技术综合应用三方面进行论证分析，探究不同雷达的适应领域，为雷达相关科研人员提供参考，以开阔其研发视角。
2雷达通信技术的应用分析
2.1雷达通信的原理
雷达通信技术是雷达系统与通信系统结合的一体化技术，主要由雷达、发射机、接收机、通信处理模块、信号通道等组成。根据通信媒介的不同，雷达通信主要分为相控阵雷达通信、激光雷达通信和量子雷达通信等方式。相控阵雷达是由大量独立控制的小型天线阵面组成。在通信过程中，地面上的相控阵雷达通过天线阵面向空间中发射带有大量数据信息的特定频率电磁波信号，并被空间内的战机、气象卫星、航空飞行器等设备接收。然后，空间内的设备将需要反馈回地面的数据信息通过其自带的信号发射器发射空间中，并被相控阵雷达的天线阵面接收，然后经过通信处理模块处理后，以实现地面雷达与空间设备通信的功能。
2.2雷达通信技术的应用
在国防军事领域中，雷达通信技术被广泛应用在航母、战机、潜艇等重要军事设备上。航母雷达主要负责为舰载机提供气象保障监测信息、为航管中心提供数据信息、为异常敌机提供驱逐信息等。战机防空雷达主要负责为战机提供指挥引导的空间坐标与敌机坐标、为军事控制中心提供作战数据信息等。潜艇雷达主要负责为战斗群中其它潜艇提供坐标信息、为指挥中心提供数据信息等。目前，军事通信雷达多使用相控阵雷达，但随着量子雷达的快速发展，其高保密性将会使其被广泛运用于军事领域中，对提高国防力量至关重要。在气象探测领域中，气象雷达被广泛安装在各山峰、丘陵、盆地等地理位置处，主要由雷达天线、雷达接收机、控制面板、显示器和波导等组成，将探测到的空气温度信息、湿度信息、气流信息和地形信息等发送到气象局的终端控制室，以实现气象监测与远程通信的功能。
3雷达导航技术的应用分析
3.1雷达导航的原理
雷达导航技术又名多普勒雷达导航技术，是相对于传统GPS、北斗、伽利略等GNSS卫星导航技术的一种无线电导航技术。因为激光雷达具有导向性好、分辨率高、抗干扰性强等优点，所以导航雷达多使用激光雷达。雷达导航是运用多普勒效应对航空器进行精确导航的，首先通过航空器雷达向地面基站发射电磁波，并经过地面基站反射后被航空器雷达接收，因航空器与地面反射点间存在相对运动，航空器上的雷达接收到地面反射电磁波的频率与发射时的频率会相差一个多普勒频率，从而通过相关数学运算，可参考地面基站的坐标位置进行精确导航。
3.2雷达导航技术的应用
雷达导航技术主要应用于测距器与多普勒导航系统中，航空器可通过导航雷达进行远程测距与精确导航。导航雷达进行测距时，需要航空器机载测距机和地面基站的测距器配合工作，主要由天线、收发信机、控制器和显示器等组成，用于测量航空器与地面基站间的距离。
4雷达通信技术与雷达导航技术的综合应用分析
雷达通信技术与雷达导航技术是雷达的两种主要应用技术，往往在实际应用过程中两种技术相互融合。尤其在国防军事领域中，军用雷达需要同时具有通信与导航的功能，以对战机、航母、潜艇等重要军事设备进行精确控制。雷达通信技术主要应考虑其保密性，而雷达导航技术主要应考虑其导航精确性。随着量子通信技术的快速发展，其高保密性与导航精确性将使得雷达通信与导航技术也得到高速发展，对提高国防军事实力、航空管制能力、无人机探测能力等方面起着重大作用。
航空电子技术论文范文第4篇
关键词 机电一体化 技术运用 机械制造
中图分类号：TH-39；TD63 文献标识码：A
1机电一体化概要
机电一体化是指在机械的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。
2航空工业领域机电一体化的发展状况
航空工业机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：
20世纪60年代以前为探索阶段。在这一时期，各国都在积极探索航空航天技术，并将最新电子技术积极的运用于完善航空机械产品的性能方面，特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了航空工业的发展，对于先进战斗机的需求，推动了航空领域机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，进一步推动机电一体化技术的普及。但是，由于工业技术基础的限制，这一阶段总体上还处于探索阶段，对于机电一体化技术运用程度还不深，也无法进行广泛的推广；20世纪70到80年代为初步发展阶段。这一时期，由于计算机技术、控制技术、通信技术等更先进技术的出现，航空技术领域得到了蓬勃发展，规模集成电路和微型计算机等充分运用到了航空工业领域，为机电一体化与航空工业的深度融合奠定了坚实的基础；20世纪90年代为快速发展时期。这一时期，机电一体化技术世界航空工业领域得到比较广泛的承认，以机电一体化技术为基础的航空工业得到了极大发展，基本成为航空工业的支柱性技术，90年代后期，航空工业开始向智能化方向迈进，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；21世纪以来，人类进入了宇宙时代，航空工业领域对于机电一体化的运用更为精纯，大规模系统的建模设计、分析和集成方法、人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为航空领域的机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。
3航空工业领域机电一体化的发展趋势
3.1航空制造业的智能化
在现代信息技术的支持下，智能化已经成为目前航空工业领域机电一体化技术的一个重要发展方向，也是最主要的方向。人工智能的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。特别是在飞行系统的建设，自动导航、自动驾驶等以机电一体化技术为基础的航空智能化已经取代传统的飞行操控方式，成为航空领域主要的飞行控制技术。
3.2航空管理技术的网络化
航空管理技术的网络化也是机电一体化技术背景下，航空工业技术发展的必然趋势。20世纪90年代，计算机技术得到突破性发展，世界进入计算机时代。计算机技术的兴起和飞速发展给航空工业带来了巨大的变革，计算机网络将整个航空技术领域和各种设备连成一体，实现了生产和操作、空中和地面的一体化发展。而基于计算机技术的各种航空远程控制和监视技术本身就是机电一体化产品。因此，航空工业机电一体化朝着网络化方向发展成为必然趋势。
3.3航空设施设备的微型化
得益于机电一体化技术，航空设施设备还呈现出了微型化的发展趋势。微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。而航空航天工业中所需要的各种特殊材料的生产、重要零部件的制造、关键技术的革新都都离不开设施设备的微型化。机电一体化技术无疑为实现航空设施设备的微型化提供了条件。
3.4航空工业生产的绿色化
节能环保、绿色生产也是航空工业领域探索的重要方向、航空技术的发展为人类的航天事业提供了极大的便利，但是由于航空工业是一个大动力、高耗能、高投入的产业。在自然资源不断减少，生态环境受到严重污染的背景下，探索绿色航空工业技术成为航空领域的重点攻坚任务。在机电一体化技术的帮助下，绿色航空产品概念应运而生。机电一体化使航空工业在设计、制造、使用过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。因此，促进航空产业的绿色发展，也是航空工业机电一体化发展的重要趋势之一。
参考文献
[1] 徐晓娜，朱柏龙.机电一体化技术的发展与思考[J].科技致富向导，2014（17）.
[2] 刘磊，涂万阳.机电一体化在数控机床中的应用[J].经营管理者，2014（04）.
航空电子技术论文范文第5篇
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。降低系统重量和功耗、航线优化和推力管理改进可以减少燃油排放污染。
2 航空电子系统的发展趋势及新技术
2.1 显示设备多样化
民用航空电子系统中的显示设备从多个传统仪表逐渐发展至多块综合屏显。如今随着平视显示器HUD和电子飞行包EFB技术的应用，驾驶舱显示设备不再是PFD和MFD那么单一，而是向多样化的显示设备发展。
HUD能将飞行状态信息、告警信息和跑道信息投射在飞行员正前方视野范围内的真实视景上，使飞行员更加直观精准的操控飞机。飞行员不用再频繁低头查看仪表数据，增强了飞行员的情景意识，防止丢失飞行状态。
EFB可以是固定的显示设备，也可以是手持的显示设备，它具有机载资料库和机上计算机的双重功能。飞行手册、航图、气象资料等传统纸质材料以电子形式存储，使驾驶舱实现“无纸化”。EFB能储存文档、视频等多种形式的文件资料，并具有较强的功能拓展能力。此外，EFB还具有动态信息功能。通过EFB可进行航路图查询及定位、重要信息提醒、与航空公司终端交互等。EFB技术的应用实现了机载资料电子化，降低了运营成本，提升了运营效率，降低了飞行员负担，提高了飞行安全性。
2.2 显示信息综合化
电子仪表虽能精准的显示飞机及地形的数据，但分散繁多的数据指标给飞行员带来了较大的工作负荷，飞行员很容易对飞机相对于地形位置判断错误或因为情景意识不足做出误操作。将信息综合后直观显示，提高人机工效是民用航空电子发展的必然趋势。
合成目视增强系统(EVS)技术的出现和应用，使显示更加综合、直观。EVS包括合成视景技术和视景增强技术两方面。合成视景技术能将飞机投影在由数据合成的三维飞行环境里，有助于飞行员直观的获取地形信息和飞机相对地形的位置。视景增强技术是利用红外和毫米波段探测地形和云雾并三维显示，增强了飞行员的视景范围，尤其在低能见度的情况下，大幅提高了飞机的安全性。
2.3 通信和监控方式多样化
民用飞机的通信和监控系统与飞机运行控制和安全有密切关联。可靠、稳定和不间断的通信技术是民用航空电子系统发展方向。随着通信行业的成熟，多种通信方式也引入民用航空电子系统。
卫星通信具有质量高、保密性强、干扰小、容量大、覆盖广和运行稳定的优点。每架飞机通过卫星通信能及时与飞行签派、维修控制、旅客服务、应急救援等建立联系。利用卫星通信全面解决飞机与运行中心间的陆空语音通信联系问题，并快速提升运行控制能力。
广播式自动相关监视(ADS-B)是利用空地、空空数据通信完成交通监视和信息传递的一种航行新技术。与传统雷达系统相比，ADS-B能够提供更加实时和准确的航空器位置等监视信息，有更好的监视能力;使用ADS-B可以增加无雷达区域的空域容量，减少有雷达区域对雷达多重覆盖的需求;此外ADS-B可以提供交通、天气、地形、空域限制等信息。ADS-B技术维护费用低，使用寿命长，是保障飞行安全、提高运行效率、增大空中交通流量、减少建设投资的重要技术手段。
2.4 起飞着陆性能提高
飞机起飞降落阶段易受到天气和空管系统的影响。在雨天、雾天、黑夜等低能见度情况下，由于视野范围受限，会降低飞机起落性能和安全性。而大多数空管系统采用的是基于雷达和无线电通讯的仪表着陆系统，由于容量不足和操作复杂已不能适应激增的民航飞机数量。飞机不能按时起落，导致航班延误频繁，乘客与航空公司、机场产生矛盾。随着GLS系统在美国、德国等国家部分机场投入使用，这个问题有望得到解决。
全球导航卫星地基增强着陆系统GLS是一种基于卫星导航陆基增强技术的精密进近着陆系统，是近年来世界民航发展的又一项航行新技术。一套GLS设备可同时满足26个跑道进近方向实施精密进近的运行需求，且不需要平整场地和校验。相比于传统仪表着陆系统(ILS)，GLS具有使用成本低、场地要求低、信号稳定、运行灵活、增加机场流量等优势。
此外，HUD和EVS技术使飞行指引更加直观，即使在雨中或低能见度条件下，视野范围仍较开阔，大幅提高着陆安全性。HUD和EVS技术已在我国部分民用航线飞机上安装，其有效减少飞机接地载荷大事件，提高着陆品质，提高飞机的派遣率。
3 结束语
近年来，民用航空电子系统发展迅速，HUD、EFB、ADS-B等技术已在国内外部分机型、机场应用，对提升飞机性能和机场流量起到了显著效果。未来，民用航空电子系统仍具有许多研究热点，如综合化传感器、触摸屏、语音控制、总线传输等技术。民用航空电子系统以安全性、经济性、舒适性和环保性为设计准则，向着智能化、精确化、信息化继续发展。
