航空电子系统综合技术的发展与模块化趋势研究

谢薇

摘 要 20世纪以来，世界各国开始发展航空电子系统综合技术，以解决民航飞机的诸多问题。随着航空电子系统综合技术的发展，民航飞机的航空电子系统实现了体积和重量的减小，能够实现信息的传输和共享，不仅提高了民航飞机的整体性能，而且减轻了飞行员的负担。

关键词 模块化;航空电子系统;综合技术

引言

航空电子综合技术是实现航空电子系统集成、充分发挥各种机载电子设备效能、保证战斗机综合作战能力的根本保证。它经历了一个漫长的发展过程。

航空电子系统综合技术是现代民航飞机向信息技术转型的重要组成部分。

1航电综合技术与系统结构发展的概述

20世纪70年代以来，为了解决战斗机的一系列问题，以美国为首的西方国家开始了航空电子系统综合技术的漫长发展过程。随着航空电子系统综合技术成果在不同时期的应用，给航空母舰带来了以下明显的效果：减轻了重量和体积;缓解了驾驶舱拥挤;在一定程度上实现了数据共享;提高运营效率。这种综合技术已被世界各国普遍接受，并形成了各国竞相发展航空电子综合技术的局面。为了在航空电子综合技术上取得更大的进步，在更大程度上共享飞机航空电子系统的硬件、软件和信息资源，在海、陆、空、航天系統中共享资源和协同作战，支持容错和功能重建，实现更高水平的可靠性和可用性，降低了机群生命周期成本，提高了机群的作战效率、生存能力、任务能力;航空电子综合技术的发展不断加强，航空电子综合系统的结构不断完善不断提高，航空电子综合系统水平迅速提高，为战斗机水平的提升做出了贡献[1]。

2航电综合技术的发展

2.1 航空电子综合系统的设计技术

为了优化航空电子综合系统的设计，有必要从系统的角度对其组成、结构、功能和互连方法进行全面的研究。特定机型航空电子系统的综合设计是根据战斗机的飞行任务和任务要求，对系统进行定义、分析、设计、验证、评估和迭代，最终确定系统的功能、性能、可靠性、可维护性，航空电子系统保障能力和寿命周期成本满足任务要求。

2.2 综合核心处理系统技术

技术上，充分利用共享模块、并行处理多机系统和分布式实时操作系统的结构特点，共享核心处理资源，提高性能和可靠性，满足机载处理和计算能力快速发展的要求;在信息密集的条件下，满足了驾驶员对战场态势理解、任务管理等简单操作和控制的要求，集成化核心处理系统的技术仍在快速的改进和发展。

2.3 系统软件技术

软件是系统的重要组成部分，尤其是系统软件。只有通过对设备和模块的管理、调度和控制，才能形成真正协调统一的整体。随着航空电子系统结构和任务功能的发展，系统软件所占的比重和开发成本也在逐步提高。软件开发必须是一个工程过程。以前的瀑布式软件开发模式已经不能满足需求。提出了一种螺旋式软件开发模型。在这个模型中，每个阶段的开发工作都是以螺旋循环的方式进行的

2.4 综合控制显示记录技术

该系统通过一组公共控制器和飞行员实现对整个航空电子系统的控制，并集成了一组显示器，包括抬头显示器和多功能显示器，显示器为飞行员提供显示信息。这种集中控制和综合显示，能够及时响应和处理飞行员的各种指令，根据飞行员的操作程序和系统运行情况，准确、及时地向飞行员提供各种工作信息或决策信息，从而大大减轻飞行员的工作量，提高飞行员的反应速度和决策能力。记录器记录运行中系统的工作状态和内外图像信息，并按要求在飞行中或飞行后进行回放。随着先进的光子技术和电子技术的应用，在地图显示的基础上叠加导航、战术和性能数据，头盔显示器和大规模有源矩阵液晶显示器将得到广泛的应用。

2.5 数据融合技术

在现代作战环境越来越恶劣的情况下，如何从众多传感器数据中提取出更多有用的信息，提高系统的检测概率，降低虚警率，解决目标自动识别问题成为一个关键问题，这也是集成系统发展的产物。数据融合技术是一个多层次、多方向的处理过程，它可以检测、关联、估计和组合来自不同来源的数据，实现精确的状态估计和识别，完成态势评估和威胁评估。随着海空一体化作战系统的出现，数据融合技术将朝着多平台、多传感器、智能化的方向发展，发展数据融合技术的任务更加艰巨[2]。

3模块化的发展趋势

随着信息技术在民用飞机上的广泛应用，航空电子系统在民用飞机成本中的比重逐渐增大，已成为不可忽视的重要因素之一。为了降低民航飞机的设计制造成本，促进现代飞机的发展速度，有必要对航空电子系统的各种软硬件设备建立通用标准。模块化结构在通用信息系统中具有明显的优势，在现代航空电子系统中得到了广泛的应用。模块化是航空电子系统改造的基础，也是未来航空电子系统发展的必然趋势。在航空电子系统集成度越来越高的情况下，模块化结构的出现使得庞大而复杂的航空电子系统得以简化。通过集成多个组件，模块化不仅可以显著降低航空电子系统的体积和重量，而且可以减少组件之间的电气连接，使系统更加可靠。

近年来，综合信息技术的飞速发展，使得航空电子系统的模块化更容易实现。然而，航空电子系统的模块化是其集成的物理基础，必须根据集成的发展要求进行开发。模块化的发展离不开航空电子系统的发展，应采用通用标准，以保证一定的通用性。此外，航空电子系统的各个模块必须具有足够的可靠性，以实现系统的检测、容错和重构。同时，尽量缩短开发时间，降低成本。模块化和集成化具有不同的内涵和关键技术。模块化是现代航空电子系统的重要技术手段，集成化是航空电子系统的最终目的[3]。

4结束语

综上所述，航空电子综合技术的发展非常迅速，这是随着航空电子综合任务的需要而发展起来的。同时，综合技术的内涵也在向纵深发展。航空电子系统集成涉及的技术非常具体。综合技术的突破是一个积累的过程，需要各专业人才的长期跟踪、研究、开发和应用。

参考文献

[1] 马莹莹，刘青春，胡飞，等.下一代综合模块化航空电子系统关键技术研究[J].航空电子技术，2019，50（4）：1-9.

[2] 郑娟.航空电子系统综合技术的发展与模块化趋势[J].信息通信，2014（4）：285.

[3] 历震儒. 有关航空电子系统综合技术的发展与模块化趋势研究[C].《智能城市》杂志社、美中期刊学术交流协会.2016智能城市与信息化建设国际学术交流研讨会论文集V.《智能城市》杂志社、美中期刊学术交流协会：旭日华夏（北京）国际科学技术研究院，2016：295.