浅析飞行器电子系统结构和发展

尤天野

摘 要：在当今的航空飞行器使用的电子系统都是基于分布式传感器以及性能卓越的处理器以及完善的通信网络构成的，其性能不仅强大而且系统非常稳定、安全。这些电子系统的使用也对飞行器的性能有很大的提升，并且操作上也更加人性化，可以极大的帮助飞行员优化操作流程，节约操作时间。本文主要是对当前飞行器电子系统的结构和发展进行介绍，旨在能够让更多人了解目前飞行器的发展。

关键词：飞行器 电子系统 结构

中图分类号：V243 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2018）12-00-01

随着我国科研能力的不断提升，我国在最近几年不断发展航空航天领域，尤其是在无人机领域上处于世界一流水平，并且在载人航天飞机领域上也是世界一流水平。这其中航天器的电子系统的进步是非常大的，也极大提升了我国航天器的性能和发展空间。

一、飞行器电子系统作用

当前的航空电子系统在军用飞行器以及民用飞行器发挥着重要的、不可替代的作用。航空电子系统的原理可以理解为是采用了大量传感器进行感知和控制，并且和飞行器其他系统以及地面指挥系统建立通信。不仅是无人机，在民用客机、军用战斗机都采用了先进的电子系统，这样就使得飞行器的性能变得更加完善，而且对于飞行员的操作也更加简化，这些电子系统能够监控飞行器每一个操作，同时也能基于各种传感器来监控管理飞行器每一个角落，从而随时将飞行器信息反馈给飞行员。而且利用卓越的电子系统，很多飞行器甚至可以实现“无人驾驶”。

目前的飞行器的电子系统大多都是分布式传感器以及中央处理器构成的机载网络，这套电子系统的背后是各种设计复杂、稳定且安全的软件共同构成的。电子系统能够提升飞行器的飞行精度以及提示和纠正飞行员各种错误的操作，而且帮助飞行员随时了解飞行器的飞行状态。可以说，在当前的飞行器的机载网络环境下，还可以随时升级更多性能可靠的软件，从而提升和满足更多飞行要求。

二、飞行器系统的研发目的和功能实现

飞行器的电子系统具有许多功能。比如能够实施客运、货运甚至是飞行战斗、航天事业的各种要求。而且还能够从飞行器的大量传感器获得各种机内数据，从而便于飞行员能够随时调整飞行状态和目的。

飞行器包括了太空飞行器和天空飞行器两种。太空飞行器又包括了轨道卫星以及载人、无人航天运载飞船、探测飞行器等。而天空飞行器包括了民用和军用两种飞行器。民用飞行器主要是载人以及载货的飞机。由于当前民用航线越来越多，因此必须要进行飞行区域的有效管制，同时也能够提升飞行的安全度和更加高效的管理，因此很多国家都在应用飞行管理系统，这套管理系统就能够很好的管理和协调飞机的飞行和航班架次。目前很多国家也不断开展新一代的飞行器电子系统，这种新型的电子系统更加依赖于网络的支持，从而可以将气象系统、地面系统有效的融入飞行器电子系统，从而可以帮助飞行器及时获知天气情况以及地面情况，从而就可以更有效在有限的飞行区域中安插和协调更多的航线。而且飞行器上这种先进的电子系统在引进地面和气象系统后，对于飞行器的飞行安全性有更好的支持和保障。民用飞行器目前的电子系统主要是基于分布式结构构成，是基于飞行器中的各种传感器以及处理器共同作用的机载网络来实现的。这套系统不仅重量轻、占用空间小，而且处理速度很快，效率很高。此外还有无人机电子系统，功能主要是用来勘测、侦察以及军事行动，因此飞行器电子系统也融合了雷达系统，能够更有效的发挥作用。军用飞行器的电子系统更注重保密性和安全性，虽然在功能上相对单一，但是更加有针对性，能够处理和预测各种军事信息的大量数据，甚至可以辅助飞行员做一些事情。

三、现代飞行器电子系统构成

飞行器的电子系统和飞行器自身的發展都经历了很长的过程不断演化和进步。最早的飞行器的电子系统还是基于模拟系统使用，不仅占用空间大，而且性能差，操作复杂。但经过了几十年的不断发展。当前的电子系统也逐渐升级到基于传感器以及处理器、控制器构成的高精端电子系统。

目前的飞行器电子系统基本上都是由一颗或多颗处理器作为系统核心，然后其他设备包括了无线电系统、输入/输出设备、各种机载传感器、数据存储设备以及机载其他设备构成。此外无人机还具有高精度的摄像功能，而军用电子系统则架设了各种攻击/防御功能。

1.航空飞行器电子系统

在航空飞行器的电子系统的核心是处理器，此外还有包括电源系统、发动机系统、飞行管理计划系统、人机接口、气象系统、地面管理系统、自动驾驶系统、惯性导航系统以及防撞监视系统构成。通过这些子系统的共同构成，再加上系统处理器的数据分析和处理，从而构成了航空飞行器的电子系统。并且这套电子系统功能强大，能够满足飞行过程中所有的要求。比如惯性导航系统就能记录飞行员所有的操作流程和动作姿态，这样就可以通过“宏命令”来模拟飞行员的操作，从而辅助飞行员进行飞行。而气象系统就可以根据飞行中的天气情况进行高度的调整，避免进入雷雨区。此外，运载管理、电源管理系统都负责相关的功能，并且随时将工作状态的数据发动到人机接口，从而供飞行员进行参考。当然，航空飞行器电子系统所有的设备都必须是可靠性强且易于更换的，这样在某个功能不能正常工作时，并不会影响其他功能的正常使用。

2.航天飞行器电子系统

由于航天飞行器是工作在太空环境中，因此除了要具备航空飞行器具有的一般要求外，电子设备需要进行防光以及防热处理，并且设备性能也要求是最可靠、最先进的。在软件的设计和硬件的设计上更是精益求精，尽可能做到完美，这样才能较好的完成航天任务。

四、结语

可以说，飞行器的电子系统的使用极大的提升了飞行器的性能和功能，可以从事之前无法胜任的各种工作，并且也极大的降低了飞行员的工作强度。随着电子领域、航天领域技术的不断进步，相信未来也会有性能、功能更强大的电子系统涌现，而且未来的电子系统也会朝着智能化方向不断发展。

参考文献

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