通用航空电子的发展趋势研究论文_修文延1,马纯玲2

通用航空电子的发展趋势研究论文_修文延1,马纯玲2

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摘要:近几年,随着我国社会经济的快速发展,我国综合国力也在不断的增强,同时航空航天技术也取得了长足的进步,尤其是航空电子通信技术的应用。在如今,航空飞机中有专门的电子通信系统,该系统具有多种不同的语音和网络通信功能,能够实现信息和图像等数据、参数的准确传输,实现飞机与地面的实时交流。本文着重分析了航空电子通信系统涉及的关键技术,并分析其在应用过程中存在的问题,针对性的提出一些建议,以供参考。

关键词:航空电子;发展

就目前来说,航空微电子技术的应用促进我国航空系统朝着整体性进步的同时,也推进其向着技术性、经济性方向发展。因此,我们要认识到微电子技术在航空系统中的应用重要性,并深入分析和探讨如何更好的将微电子技术,希望实现其在航空系统中的快速发展。

1、航空电子通信系统概述

在二十世纪末期,我国就开始航空电子通信设备的应用,其主要在飞机的起飞、导航等过程中发挥重要作用。近些年,我国不断加强对航空技术的研究,这使得我国航空技术水平得到了有效的提升,先进的数字化技术和微电子技术在航空领域有着越来越广泛的应用,将我国航空事业向前推进了一个台阶。如今,在航空飞机中装设的航空电子系统已经十分完备了,能够有效的延长航空飞机的使用寿命。但是,现代化的航空电子通信系统在实际应用的过程中仍然存在一些问题,影响航空飞机的正常飞行,主要包括:第一,在航空航天事业中投入了大量的人力和物力,这在一定的程度上提高了保障单位的运行负担;第二,航空航天公司的技术人员专业素质水平不够,在对飞机进行检测维护时,不能及时的发现飞机的故障点及故障因素,大大的降低了故障维护的效率。而在航空航天飞机中应用电子通信系统能够有效的对飞机进行全面的工作检查,并保证检查结果的准确性,从而提高维护效率。此外,通讯数字化技术、自动传输等技术在航空电子系统中的应用能够实现信息传输的高效性和及时性,有利于提高维护保障人员的工作能力,并有效的降低保障工作的人为差错。为有效减少人力资源及物力的投入,使得保障单位的工作效率尽可能的最大化。

2、航空电子系统的发展现状

航空电子系统主要有导航系统、通信系统以及电子显示管理等多个系统构成的系统综合,微电子技术的发展促进者航空电子系统性能和功能的强大发展,给其全新改革和创新带来了技术生机。航空电子系统一般以通讯导航、电子战等传统物理特性来划分结构体系,微电子技术在航空领域中的出现,使其结构体系改为以主要逻辑功能来划分结构体系,这在一定程度上表示着航空电子系统质的改变。具体基于军用飞机上来探讨航空电子系统的发展情况:

2.1、离散式的电子结构

起初,在20世纪50年代前,当时的军用飞机电子系统表现为离散式结构阶段,其测量设备仍以传统火控雷达和光学瞄准为主。军用飞机上虽然具备了显示器、传感器、计算机和控制器,但这些子系统都是独立存在的,中心计算机系统并不对其进行控制。这种离散式的电子结构专用性强,但灵活性和信息交流功能较差,因此要想调整就要改革内部硬件系统。

2.2、集中式的电子结构

到了20世纪50-70年代期间,我国航空电子系统发展迅速,以往难以解决的问题有了处理的希望。分析国外发展路程,美国空军实验室向世界介绍一种新型高科技技术——数字化航空电子信息系统,并提出使用微星科技(MSI)和LSL就能实现航空电子系统综合化发展。但是,由于当时航空电子子系统普遍为模拟式状态,所以导致综合化性能效果不佳。

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2.3、联合式的电子结构

到了70年代后,联合式的微电子结构在计算机技术、软件技术和数字通讯的科技背景下得到迅速发展,并将规格为“1553B”的数据总线与火控计算机结合,实现统一管理飞机上各类子系统。联合式电子结构的应用,不仅完善了以往结构功能的缺陷,也更好的做到了各个功能的统一融合。

3、航空电子通信系统发展情况

在通用航空电子技术的发展,对于航空产业的专业管理与要求是必不可少的,在如今科技信息迅速发展的时代,效率是每个企业都面对的重要问题之一,所以在通用航空产业的相关人才都有相对高的要求,以便确保航空产业的快速发展。首先都确保满足通用航空的实际需要岗位,必须面对的问题就得去从一步一步做起,热爱于航空行业的工作的人,不断去加强对需要人才的培养力度,为航空行业做一定的储备人才。

3.1、超高速集成电路(VHSIC)

超高速集成电路(VHSIC)是美国国防部在1980年启动的发展集成电路工业的一个计划,也是组成航空电子设备的关键元件。传统三代、四代战用飞机采取硅超高速集成电路作为航空电子设备结构构成,主要应用于电子对抗系统、火控系统和雷达监测系统中。此外,超高速集成电路实现了微型机载电子设备,例如在“F-111”等飞机的电子对抗吊舱中,通过应用超高速集成电路,并采取8种线宽为1μm的芯片后,集成电路总数降到了1872个,体积减小了10倍,经测评平均无故障时间提高了60多倍,且数据储存能力增加,数据处理、信号处理速度增快,体积却仍在逐渐减小。虽然超高速集成电路能较大的提高航空电子设备性能,但要想得到质的飞跃,就必须采用电子迁移率高于硅材料8倍的砷化镓材料,且它还具有功耗低、工作范围广、抗辐射性强等优势。因此,砷化镓材料制成的集成电路自然要比硅芯片速度高出好几倍。

3.2、新型微电子元器件推动着航空电子设备的发展

新型微电子技术的应用,使得航空系统发展趋势越加快速,不仅提高了设备运行性能,也提高着航空设备、现代化飞行武器的工作效率和威力。随着微电子技术不间断性的阶段发展,包括毫米波集成芯片、砷化镓微波等具备的速度快、可靠性高、体积小、功能全受到了国防军方的重视。现如今,各类新型微电子元器件在现代化战斗机雷达勘测、武器使用、电子对抗、通讯、控制设备等方面起着非常重要的作用。本文就具体分析雷达设备来说,微电子技术的应用,使我国的机载雷达性能比60年代同类设备提高了60多倍,但功耗、重量体积却大大降低,达到不到原来的10%。由此可知,微电子技术在一定程度上推动着航空电子设备的高效发展。

结束语

总而言之,在航空系统中微电子技术的应用这个领域上,我们要持续、深入进行研究,同时在微电子技术继续创新上还有较长的创新和发展路程。这就要求不仅需要相关技术人员深入理论分析,并在其中得到突破和提高,也要通过一次次实践,将微电子技术真正应用于航空系统中,做到明确其内涵,并最终推进微电子技术从多方面上促进航空电子系统的发展。

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[5] 郑晓庆,梅江林.航空电子通信系统及关键技术[J].电子技术与软件工程,2019(02):42.

论文作者:修文延1,马纯玲2

论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期

论文发表时间:2019/8/26

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