信息物理系统在航空领域中的应用

黄煜文

摘要：物理是我们高中阶段所需要学习的重要科目。物理的应用范围非常广泛，不仅在我们的生活中随处可以看到物理的作用，而且对于航空领域来说，物理同样产生着极为重要的作用。基于此，本文对信息物理系统在航空领域中的应用进行分析和研究，希望可以为相关领域的发展提供借鉴，也希望可以为学生的物理学习提供动力。

关键词：信息物理；系统应用；航空领域；应用探索

信息物理最初起源于美国，其由美国自然基金委提出，并得到广泛的关注和重视，成为国际信息技术领域的研究重点。我国对于该技术的发展和应用也非常关注，国家爱自然科学基金项目、国家重点基础研究发展计划都将其纳入重点研究项目。信息物理系统将网络智能化信息系统与物理元素融为一体，通过相应的计算的应用，以及物理对象的研究，促使系统在信息处理、实时通信、远程监控方面达到自主协调的能力。信息物理系统的应用为航空领域的发展带来更大的突破，让航空的发展得到更大程度的提升。

一、信息物理系统特点

信息物理系统具有可靠性、实时性和自主性的特点。信息物理系统所囊括的范围非常广阔，大到地球的能源开发、人类的基础建设，以及人类复杂的各种系统构建，小到纳米技术应用，无一不需要对信息物理系统进行应用，这就对系统的可靠性提出较高的要求，只有稳定可靠地系统，才能够支持各种建设的需要，才能够满足各种研究的标准要求。

其次，信息物理系统对于实时性要求较高，其需要系统按时完成预定的任务，并对相应的信息进行及时操作，一旦相应的操控无法按时完成，极有可能造成计算的误差，进而影响各项系统工程的构建，其所产生的影响将是无法估量的。

第三，信息物理系统还具有自主性的特点，其所存在的运行环境具有极大的不确定性以及不可控因素，系统只有具有强大的自主性才能够更好地面对不可预测的问题发生，才能够保证既定目标的完成，才能够实现策略的优化。

二、信息物理系统在航空领域中的应用

机载嵌入式计算机系统是当前航空领域中应用较为广泛的系统，其可以分成为两类，一种为飞机的飞行服务计算机，另一类则为完成飞机飞行任务服务的计算机。前者比如发控计算机、飞控计算机，后者则比如通讯导航计算机、任务管理计算机等。在航空电子系统中，这些计算机都与网络相连接，并依照不同的功能进行相应区域的划分，并协助飞机完成任务。

具有不同功能的计算机通过网络相互连接，彼此之间相互独立又相互联系，其内部通过传感器和作动器进行连接，让区域内部的计算机通过传感器和动作器得以完成相应的功能。同时，通过网络的形式对计算机进行命令支配，并得到传感器信息的支配，通过相应计算完成动作的命令。（其简化如图1）

信息物理系統不同区域的功能支配还需要同过布线的优化予以完善，布线的方式不同，对于电缆重量的增加也有所不同。因此，需要做好相应的计划，防止因为布线而过分增加机身的重量。

信息物理系统并非单纯强调计算机系统的应用，其同时还强调计算机系统与物理元素的结合，通过网络的形式对物理世界予以感知，并对物理世界进行适当控制，以达到更好的应用效能。正是基于此特点，航空领域在应用信息物理系统时候，需要进行相应方案的预设和选择，从而达到使用目标。其简化的模型如图2：

此模型构建的核心思想则是依照功能进行系统的分割，依照传感器/动作器的安装区域分割促使系统与飞机物理的联系更加亲密。不同区域的传感器/动作器与信息物理系统想联系，达到动作的交互，完成飞机的控制。

此种布线方式最大的特点就是省却了布线的繁琐性，对于电缆的重量来说起到了重要的降低效用，并在应用性上予以有效提升。传感器与动作器的应用效能是我们所学习的物理知识中的重点，其包括自感现象和互感现象，这对于信息物理系统的应用来说促使了其关联性的存在。

信息物理系统在航天领域中的应用，既囊括了重要的计算机知识，更加融入了多样化的物理知识，从根本上来说其应用最为重要的则是物理知识，并将物理知识融为一体，达到灵活应用的效能。

三、结语

随着信息物理系统的深入研究和发展，其所应用的领域将会更加广阔，所带来的信息化程度也将会予以加剧。相关人员还需要对此系统予以深入研究和探索，对其应用进行不断探究，开拓信息物理系统应用的思路，构建更好的应用平台，让我国的航天事业因为信息物理系统的加入而获得更大程度的发展，让我国的航天发展越来越好，同时也更好的推动航空电子系统处理平台水平的提升。

参考文献

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