飞机机电系统电磁干扰机理分析及抑制措施

摘 要：飞机机电系统的总体运行是依靠电力发电原理进行运行工作，根据其结构模型的特点，在实际运行的过程中，会出现一些电磁干扰的现象，一般在飞机的机电系统中，会根据不同设备的重要性，将电磁干扰方面的影响进行预防抑制，保证飞机在正常飞行的时候，不会因为电磁干扰影响飞机的飞行状态。

关键词：飞机机电；机电系统；电磁干扰；机理分析；抑制措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.122

飛机系统中，大多的控制系统和操纵系统所依靠的机电系统的统一调节，在机电系统正常工作的情况下，才能保证飞机的整体运行状态处于良好的阶段。所以，对于电磁干扰方面的影响，是飞机机电系统首要解决的一项问题。基于现代飞机所面临的复杂的电磁环境，本文根据不同电磁干扰下的机理进行分析，同时提出一些可行性建议，仅供参考。

1 飞机机电系统的具体内容

通常在飞机的机电系统中，由于大多设备是由机电系统统一进行控制，所以飞机的整体结构会依靠机电系统进行调整，一般的飞机中，机电系统的结构模型会包括指令信号、控制器、执行机构、机械装置、传感器、信息采集处理装置。流程一般是根据指令输入进控制器之后，经过处理输出指令通过执行机构将机械装置的工作驱动起来，通过信息采集和处理装置的监控功能[1]，统一的协调整体工作状态，将机电系统的工作内容支撑运转，保障整体飞机运行的稳定性。

2 电磁干扰的危害性和机理分析

2.1 电磁干扰机理分析

电磁干扰的出现一般会满足三个必要条件；电磁干扰源、耦合途径、敏感设备。这三种条件的会直接影响机电系统的电磁干扰情况，引起设备以及传输通道，或者机电系统的整体性能的下降。在实际的运行过程中，电磁干扰源指的是引起机电系统的设备和器件，或者整体系统出现干扰现象的源头。耦合途径指的是干扰源耦合能量到敏感设备之间的途径，这一途径会帮助干扰能量的传导，也会通过辐射的方式进行干扰。而敏感设备则是指飞机机电设备中较容易被电磁干扰的设备。

而在电磁干扰中，也会出现不同类型的干扰源，具体分为自然干扰源、人为干扰源、系统内部的干扰源。一般在自然干扰源中，主要对飞机机电系统产生干扰的内容有：大气噪声、太阳噪声、宇宙噪声、静电放电效果。人为干扰源的内容则较为广泛，通常会包括广播、电视、通信、雷达、导航等发射和接收设备、高频设备、电力设备等等[2]。而系统内部的干扰源则体现在导线干扰、电源干扰、振荡电路干扰、开关器件干扰等方面。诸多因素产生的干扰源都会对飞机机电系统产生电磁干扰影响。

2.2 电磁干扰产生的危害形势

现代飞机的常用机电系统中，控制部分的基础构件大多是由专用集成电路和微处理器组合而成，在外部的装置中设有传感器、信号处理电路等装备。在实际的运行过程中，这些设备自身会形成辐射磁场，对于飞机的机电系统来讲，这些磁场的形成会对整体飞机的运行造成一定的电磁干扰，同时，这些设备又对其他的电磁干扰会产生反应，如果在安装的过程中，没有做好防护措施，那么在实际运行时，飞机将会面临系统瘫痪的现象，严重时会直接造成设备的损坏，导致飞机机电系统完全无法运行。

一般在电磁干扰下会出现以下几种危害形式：第一，内部电子线路以及元器的误动作引起的电磁干扰。第二，内部的信号在传输的过程中出现失真现象或者信号传输错误现象。第三，在机电系统的内部电磁敏感电路或者微电子构件出现过热现象，导致局部设备出现热损伤或直接烧坏现象。第四，在设备外壳的表面出现静电磁场，造成内部电路元器的电路失效，或者被传导介质击穿现象。第五，高频开关电源产生的火花或电弧放电的现象，导致机电系统内部构件损坏，设备出现故障。

3 对于电磁干扰的抑制措施

针对现阶段产生的不同类型的电磁干扰，以及飞机自身的机电系统特点，对机电系统在设计阶段，以及后期的维护阶段的电磁干扰抑制措施进行细致的阐述，从机电系统的硬件设备和软件设备两方面进行考虑，保证机电系统正常运行的同时，提升其抗干扰能力。

3.1 硬件设备的抗干扰转抑制措施

一般在硬件设备进行抗干扰装置的设置时，会通过不同的电磁干扰进行技术的调整，通常采用的技术有：滤波技术、隔离技术、屏蔽技术、接地技术、在滤波技术中，采用的方式一般是切断干扰信号的沿线信号线或者电源线，抑制其传播的途径，通过安装滤波器的方式，将电路中可能出现的电磁干扰进行过滤。

而隔离技术则是将容易受到干扰的电路与其他部分进行隔离，避免直接发生电气联系，切断电磁干扰的耦合途径。实际进行隔离时，一般会对强弱电进行隔离，通过不同的变压器和隔离器等设备的安装实现干扰信号的切断。屏蔽技术与前两者的差别在于，其主要抑制的电磁干扰是在沿空间的辐射传播，原理是通过金属屏蔽体在实现电磁波的反射和吸收，通常采用的措施会根据电磁频率的不同来进行屏蔽装置。

3.2 软件的抗干扰技术

软件的抗干扰技术灵活且成本较低，现阶段大多飞机在装置的过程中，对于软件的抗干扰技术逐渐重视起来。一般在实际应用时，主要包括数字滤波技术、软件冗余技术以及“看门狗”技术。前两者通过过滤耦合途径的方式进行电磁干扰的抑制效果，而“看门狗”技术主要则是帮助监控飞机机电系统的运行状态，保证干扰源不会影响飞机的正常运行。

4 结束语

飞机在现代社会中的重要性逐渐增加，面对飞机内部和外部的复杂电磁环境，要保证飞机的正常运行，还需要专业人员对可能产生的一系列电磁干扰做出更有效的预防措施，从而帮助飞机的发展走向更高层次。

参考文献：

[1]相里康，马瑞卿，张庆超等.飞机电刹车系统电磁干扰产生机理及抑制方法[J].西北工业大学学报，2015，34（06）：994-1000.

[2]上海无线电设备研究所.一种商用飞机全机电磁兼容性地面测试方法：中国，CN201310218861.2[P].2013-09-18.

[3]苏东林，雷军，刘焱等.一种大型复杂电子信息系统电磁兼容顶层量化设计新方法[J].遥测遥控，2008，13（04）：1-8.

作者简介：宋吉（1984-），女，辽宁锦州人，本科，讲师，研究方向：航空机电。