1. 俄羅斯蘇-35戰斗機的航電系統有什麼特點
航電系統蘇-35戰斗機的另一個主要特點是採用了全新的「玻璃」座艙,全尺寸模型在2006年7月的范堡羅航展上首次展出。
座艙內的戰術控制系統主要由兩個大型MFI-35彩色多功能液晶顯示器、IKSh一1M廣角平視顯示器和三個小型顯示器。HOTAS原則正在融合到座艙設計之中。
為了控制火控電子設備、飛機各系統和武器,蘇-35戰斗機座艙內的操縱桿和油門桿上分別安裝有一些按鈕和開關,以及在多功能顯示器周圍布置有按鈕。
912寸的MFI一35顯示器的對角長度為15英寸,具有14001080像素的解析度。IKSh一1M型平視顯示器具有30度的視角,可以安裝在蘇-35戰斗機和其他的俄羅斯先進戰斗機上。
三個小型顯示器中,一個設置在左膝蓋位置,作用是一個多功能控制板,用於管理外掛武器系統和無線電等其他系統;第二個顯示器安裝在平視顯示器的下面,主要顯示重要的瞄準和導航數據;第三個顯示器安裝在飛行員的右側,通常用於飛行數據顯示的備份。
蘇-35戰斗機座艙前面的OLS一35光學瞄準系統是一個最新系統,具有三種功能,可以作為紅外感測器、激光測距/瞄準指示器和電視瞄準。
通過採用最新的電子部件、演算法和軟體,OLS一35系統在距離、精度和可靠性等方面大大優於蘇-30MK系列戰斗機上的OLS一27和OLS一30光學瞄準系統。
為了能夠更有效地攻擊小型機動目標,蘇-35戰斗機還可以掛裝「游隼」光電瞄準吊艙,從而更加方便地使用激光制導炸彈等攻擊武器。
「游隼」吊艙直徑39厘米,長3米,重約250公斤,內部裝有紅外攝像機、激光測距儀、電視和目標跟蹤部件等設備。它可以為戰斗機提供對地面和海上目標的搜索、跟蹤與鎖定,甚至在高機動狀態下,仍然能夠保證將目標鎖定在視場內。
此外,蘇-35戰斗機已經確定安裝一種最新型機載主動飛行安全系統。這個系統可以在飛行條件下,實時監控機組人員的工作狀態,當駕駛出現錯誤時,可以自動地將飛機轉入安全飛行狀態。這種系統適用於應對機動飛行和空戰中可能出現的各種意外情況,飛行員在恢復工作能力後,可以重新操縱飛機。
蘇-35戰斗機今後還將陸續裝備一些先進的電子設備,如衛星導航接收機和新型通信設備,L150「彩色蠟筆」型電子情報系統,翼尖掛載電子干擾吊艙。
2. 請給個准確的定義,飛機的航電系統到底是幹嘛的有什麼作用
航空電子(Avionics),簡稱航電,是指飛機上所有電子系統的總和。一個最基本的航空電子系統包括顯示系統、通信系統、數據輸入及控制、飛行控制系統。
航電系統的主要作用是幫助飛行員更有效、更安全地完成飛行任務。
3. 戰斗機的航電系統是干什麼的
你開過車么?比如說方向盤,你只要稍微打方向盤,它就有加力自己往那個方向轉,不是機械的。飛機飛的那麼快,比如尾翼要旋轉,要上下翻,要左右擺,憑著飛行員的那點力氣去擰,肯定擰不動。現在飛機在飛行狀態下要改變飛行狀態或者是控制其各種姿態,就是通過一個綜合的航電系統來控制。飛行員其實是通過給航電系統發指令,來控制飛機的。他是飛機的各種機械部件與飛行員之間的一個過渡系統,飛行員的意志要通過航電系統來實現,航電系統通過接受飛行員的指令然後自動調整各種飛行姿態,比如尾翼提高多少度,邊條翼上下翻多少度,從而實現飛行員想要的飛行姿態控制,這當然比機械化操作快的多,因為這往往是一瞬間就能完成的,比如飛行員想翻滾想倒飛,只要給航電系統下達相關的指令,飛機就會自動響應的了。先進不?當然,飛行員實現指令輸入主要就是通過一根操縱桿和一系列按鈕,像玩游戲機一樣。我全是手打的呀!
4. 飛機的單發雙發是什麼意思啊謝謝!~
單發雙發一般是指戰斗機,單發只有一台發動機,而那雙發是使用2台發動機。
單發能滿足需求的時候,一般不會用雙發。因為多一個發動機意味著造價更高,而且維護費用也會成倍增長。除此之外,戰機為了追求機動性,一般會盡力減輕重量,一架戰斗機的重量甚至要精確到克。發動機的重量不輕,如果多加一個發動機,對戰機的機動性會有很大的影響。
但是這並不代表單發就是好的。現代戰機,很少會側重於一方面。像F-18以及殲-16這樣的戰機,一般既要具備空戰能力,也要具備對地攻擊的能力,甚至有時候還要客串一下電子戰飛機。這就對飛機的航電系統以及載彈量有著更高的要求。這個時候只使用一個發動機,難免會有一些吃力,所以全能型的戰機,一般都是雙發戰機。
(4)客機航電系統可以攻擊嗎擴展閱讀:
美國-研製F-35是一個多功能的開發,所以這款飛機絕對不能非常復雜。美國人在F-35的頂層設計的時候也是反復琢磨-,最終選擇了單發布局,我想這也不是美國人的本意,從F-14、F-15、F-18出來以後,包括歐洲,單發設計漸漸不被採用,普遍採用雙發,未來只要有人駕駛的飛機,雙發設計是必然趨勢,單發反而是另類的選擇。
中國在殲-31整體設計上採用雙發也是順理成章的,盡管殲-31飛機相對而言是中型或者中型偏強的一款飛機,這沒有什麼課意外,反而是F-35選擇單發倒是令人意外。
5. 不法分子分子能遠程操控飛機嗎
不可以的
想黑掉客機,然後接管控制系統,能下手的途徑只有兩個--要麼黑掉飛控系統(Fly by Wire),直接控制飛機,要麼黑掉飛行管理系統(Flight management system),由FMS託管飛機進而實現對飛機的控制。要想做到這點,就得通過空地數據鏈連接上飛機,然後將惡意程序植入FBW或FMS,再通過數據鏈遙控或者預先規劃好的動作自動控制飛機。惡意程序能不能植入飛機呢?對於老式的客機來說,航電系統太原始了。老式的數據匯流排,對飛控的鏈路可能是單工的,裸機或者簡單實時操作系統的計算機,加上整機的航電系統沒有成系統,很多地方根本就是隔離的,so根本不存在黑進去的可能性。說白了,那架飛機的航電體系結構根本就是不開放的,所以不是個可以被黑客攻破的計算機系統。恩,而且絕大多數客機都是,當然再往後發展些,到了最近一段時間客機的航電系統開始採取開放結構和模塊化以後,情況就有些變化了。現代客機的航電系統開始被設計成一條匯流排作為主體,其他各個模塊,比如飛控、飛管、鏈路、環控、感測器組和機載娛樂系統等都掛在匯流排上。一般會選擇的匯流排是ARINC 664,而這是一個符合航空標準的Ethernet。航電上的各個模塊也開始使用操作系統控制。而這樣的開放式環境就使惡意軟體被植入成為可能。記得看過一些第三方的報道,貌似在787這樣的客機上,已經可以通過機載娛樂系統入侵飛機的航電系統了。如果能入侵空管系統,再通過空地數據鏈,是可以將惡意軟體上傳到客機里,並接觸到飛控和飛管系統的。問題就在於飛控和飛管雖然掛上了匯流排,但是他們並不從匯流排上讀取控制指令。他們的控制指令是從駕駛艙的操縱桿和CDU上讀的。而這些東西卻沒有掛在匯流排上,所以一點辦法也沒有。而那些能通過匯流排發送給FBW和FMS的數據,如果包含惡意軟體的話,只會被介面當做沒有用的數據給丟棄掉。確切的說是根本就沒有理你的這個功能。
6. 航空電子理論基礎知識
航空電子理論基礎知識
航空電子是指飛機上所有電子系統的總和。一個最基本的航空電子系統由通信、導航和顯示管理等多個系統構成。下面是我為大家分享航空電子理論基礎知識,歡迎大家閱讀瀏覽。
歷史
在上世紀70年代之前,航空電子(Avionics)這個詞還沒有出現。那時,航空儀表,無線電,雷達,燃油系統,引擎控制以及無線電導航都是單獨的,並且大部分時候屬於機械繫統。航空電子誕生於20世紀70年代。伴隨著電子工業走向一體化,航空電子市場蓬勃發展起來。在70年代早期,全世界90%以上的半導體產品應用在軍用飛機上。到了90年代,這個比例已不足1%。從70年代末開始,航空電子已逐漸成為飛機設計中一個部門。推動航電技術發展的主要動力來源於冷戰時期的軍事需要而非民用領域。數量龐大的飛機變成了會飛的感測器平台,如何使如此眾多的感測器協同工作也成為了一個新的難題。時至今日,航電已成為軍機研發預算中最大的部分。粗略地估計一下,F-15E、F-14有80%的預算花在了航電系統上。航空電子在民用市場也正在獲得巨大的成長。飛行控制系統(線傳飛控),苛刻空域條件帶來的新導航需求也促使開發成本相應上漲。隨著越來越多的人將飛機作為自己出行的首要交通工具,人們也不斷開發出更為精細的控制技術來保證飛機在有限的空域環境下的安全性。同時,民機天然要求將所有的航電系統都限制在駕駛倉內,從而使民機在預算和開發方面第一次影響到軍事領域。
設計約束
飛機上的任何設備都必須滿足一系列苛刻的設計約束。 飛機所面臨的電子環境是獨特的,有時甚至是高度復雜的。製造任何飛機都面臨許多昂貴,耗時,麻煩和困難的方面,而適航性認證則是其中之一。隨著飛機及機組人員愈來愈依賴於航電系統,這些系統的健壯性便變得非常重要了。建造航空電子系統的一個必要因素就是要求飛行控制系統在任何時候都不能失效。然而,飛機上任何一種系統都對健壯性有一定程度的要求。
集成
從航空電子工業的發軔時期開始,如何將及其眾多的電子系統連接起來,密切有效地使用各種信息就是一個令人頭疼的問題。當初如何在離散數據線上傳遞開關變數的簡單問題,而今已演化為如何協調光線數據匯流排上傳遞的飛行控制數據的繁雜問題。空前復雜的軟體也被用以應付空前苛刻的航空標准。 在今天,系統集成已成為飛機工程師們所面臨的最大問題。不管一架飛機如何小,一定程度的集成也是必不可少的(例如電力供應)。大型飛機項目(像軍用及民用)經常需要數百名工程師來集成這些復雜系統。
物理環境
飛行環境不同,系統用途各異。某些系統需要比其他更為健壯。今天所有的航空電子系統都需要通過特定水平的環境測試。所以魯棒性設計日益重要。測試的形式多種多樣,許多飛機生產商更會預先規定如何測試。隨著航電設備的廣泛應用,各種適航認證(如英國的CAA或美國的FAA)制定了這些設備必須滿足的性能標准。製造商們則在此基礎上制定了這些設備必須滿足的環境標准。這些標准規定了航電製造商所必須遵循的飛機零件測試方法及等級。例如鹽水噴射,防水性,模具成長,以及外部污漬之類的測試。 目前提供給製造商的這類航電標准有BS 3G 100, MIL-STD-810, DEF STAN 00-35等等。在進行每一項單獨測試前,我們首先得評估其是否適用。例如,鹽水噴射測試對裝在密封架內的設備就沒有什麼必要。製造商們通過交叉引用這些標准,維護測試等級,經常會生成更為通用的需求。這些需求並不規定性能,而是對設備的操作環境的一種描述。
電磁兼容性
眾所周知,EEE, 電磁兼容性(EMC)是一項評估電力電子系統相互影響的活動。在飛機世界裡,電磁兼容性可導致各種各樣的問題。飛機及其設備一般使用測試范圍更廣的特定標准,如DEF Stan 59-41, MIL-STD-464等。
振動
即使是最平穩的飛機(如民航干線飛機),振動也是一個非常嚴重的問題,對可靠性影響很大。更不用說像直升機那樣顛簸的飛機,振動已成為設計中最主要的驅動因素。雖然有一些針對振動問題的飛機標准,但許多設計者們並沒有意識到它們。共振問題對於每一架出廠飛機固然不同,更不用說對不同型號的飛機了。
系統安全性
飛機上的所有零部件都要定期接收系統安全性分析。在航電領域,這項工作主要是由各個國家的適航認證部門來執行的。對於民機,總是由FAA或者EASA(JAA)來認證其安全性。對於軍機,雖然也有一些世界標准,但大部分軍機買方認證執行的是當地標准(如DEF Stan 00-56)。在飛機設計中,安全性設計一般表述為可靠性及耐用性,極大地影響著飛機設計方法。任何應用於航電系統的軟體都要接受嚴格的安全性審查。
質量
航空電子設備的采購在全球范圍內已被少數幾大巨頭所壟斷。通過提供「盒裝部件」,即所謂的LRU(航線可更換組件),打包,測試以及配置管理等活動,他們幾乎壟斷了整個航空電子產業。 對於任何工業領域,質量控制都是一個非常重要的部分。而在航空領域,航電產品供貨商則可能毀了整個方案(參看波音Chinook事件)。如今ISO 9001所頒布的質量標准雖然已被主要工業所採用,而主要的飛機製造商對於他們所交付的文檔和硬體還有更為嚴格的標准。人們經常說飛機不是依靠燃油飛行,而是依靠文檔工作來飛行。因為任何一個LRU(一個無線電設備或儀器)都要產生大量的文檔。
主要領域
如同電子學一樣,航空電子學是個龐大的學科,對其簡單分類很不容易。下文試圖介紹一些感興趣的領域,由此你可以深入研究它們。
飛機電子系統
在任何飛機上,駕駛艙都處於航電系統中最顯著的位置。這也是最困難和最有爭議的問題。所有可以直接控制飛機安全飛行的系統都可以由飛行員直接控制。那些對飛機安全性很關鍵的系統也都指向航電系統。
通信系統
也許是航電系統中最先出現的,飛機和地面的通信能力從一開始就是至關重要的。遠程通信爆發式的增長意味著飛機(民機和軍機)必須攜帶著一大堆的通信設備。其中一小部分提供了關乎乘客安全的空地通信系統。機載通信是由公共地址系統和飛機交互通信提供的。
導航系統
本文所關注的導航其含義為如何確定地球表明以上的位置和方向。在通信系統出現不久,飛行能力就受限於上述這些條件了。從早期開始,為了飛行安全性,人們就開發出導航感測器來幫助飛行員。除了通信設備,飛機上現在又安裝了一大堆無線電導航設備。
顯示系統
航電系統的獨立出現是緊隨這些功能的集成工作之後的。很早之前,生產商們就努力開發更可靠和更好的系統來顯示關鍵的飛行信息。真正的玻璃駕駛倉是在最近5年才出現的。LCD或者CRT經常會倒退回傳統的儀表。如今,LCD顯示的可靠性已足以讓「玻璃」顯示成為關鍵備份。但這只是表面因素。顯示系統負責檢查關鍵的感測器數據,這些數據能讓飛機在嚴苛的環境里安全的飛行。顯示軟體是以飛行控制軟體同樣的要求開發出來的,他們對飛行員同等重要。這些顯示系統以多種方式確定高度和方位,並安全方便地將這些數據提供給機組人員。
飛行控制系統
多年來,平直翼飛機和直升機的自動控制飛行的方式是不同的。這些自動駕駛系統在大部分時間里(比如巡航或直升機懸停時)減少了飛行員的工作負荷和可能出現的失誤。第一個簡單的自動駕駛儀用於控制高度及方向,它可以有限地操控一些東西,如發動機推力和機翼舵面。在直升機上,自動穩定儀起同樣的作用。直到最近,這些老系統仍自然而然地利用電子機械。
防撞系統
為了增強空中交通管制,大型運輸機和略小些的'使用空中防撞系統 (Traffic Alert and Collision Avoidance System 交通警告及防撞系統),它可以檢測出附近的其他飛機,並提供防止空中相撞的指令。小飛機也許會使用簡單一些的空中警告系統,如TPAS,他們以一種被動方式工作,不會主動詢問其他飛機的異頻雷達收發器信號,也不提供解決沖撞的建議。為了防止和地面相撞,飛機上安裝了諸如近地警告系統(GPWS, Ground Proximity Warning System),這種系統通常含有一個雷達測高計。新的系統使用gps和地形和障礙物資料庫為輕型飛機提供同樣的功能。
氣象雷達
氣象系統如氣象雷達(典型如商用飛機上的ARINC 708)和閃電探測器對於夜間飛行或者指令指揮飛行非常重要,因為此時飛行員無法看到前方的氣象條件。暴雨(雷達可感知)或閃電都意味著強烈的對流和湍流,而氣象系統則可以使飛行員繞過這些區域。在最近,駕駛艙氣象系統有了三項最重要的改革。首先,這些設備(尤其是閃電探測器如Stormscope或Strikefinder)已便宜了很多,甚至可以裝備在小型飛機上了。其次,除了傳統雷達和閃電探測器,通過連接衛星數據,飛行員可以獲得遠超過機載系統本身能力的雷達氣象圖像。最後,現代顯示系統可以將氣象信息和移動地圖,地形,交通等信息集成在一個屏幕上,大大方便了飛行。
飛機管理系統
飛行管理系統出現在20世紀70年代,在原有的自動導航及通信控制及其他電子系統的技術上發展起來的。柯林斯(Collins)和霍尼韋爾(Honeywell)公司分別在其參與研發的麥道和波音飛機上率先引入集成的飛行管理系統。隨著技術的進步,飛行管理系統的重要性不斷提高,成為飛機上最重要的人機交互介面。集成了飛飛行控制計算機,導航及性能計算等功能。中央計算機加上顯示和飛行控制系統,這三個核心系統使飛機上的所有系統(不僅僅是航電系統)更易於維護,更易於飛行,更安全。引擎的監控和管理很早就在飛機地面維護方面取得了一定進展。如今這種監控管理已經最終延伸到飛機上的所有系統,並且延長了這些系統和零部件的壽命(同時降低了成本)。集成了健康及使用狀況監控系統(HUMS,Health and Usage Monitor Systems)後,飛機管理計算機就可以及時報告那些需要更換的零件。有了飛機管理計算機或者飛行管理系統,機組人員就再也用不著一張張地圖和復雜的公式了。再加上數字飛行公文包,機組人員可以管理到小至每一個鉚釘的任何方面。雖然航電設備製造商提供了飛行管理系統,不過目前還是傾向於由飛機製造商提供飛機管理和健康及使用狀況監控系統。因為這些軟體依賴於它們裝載在何種飛機上。
戰術任務系統
航空電子的主要發展方向已轉向「駕駛艙背後」。軍用飛機或者是用來發射武器,或者是變成其他武器系統的眼睛和耳朵。緣於戰術需要,大堆的感測器裝在軍用飛機上。更大的會飛的感測器平台(如E-3D, JSTARS, ASTOR, Nimrod MRA4, Merlin HM Mk 1)除了飛機管理系統,還會安裝任務管理系統。隨著精巧的軍用感測器的廣泛應用,它們已變得無所不在,甚至已流入軍黑市。警用飛機和電子偵察機如今則攜帶著更為精密的戰術感測器。
軍用通信系統
民機通信系統為安全飛行提供了骨幹支持,而軍用通信系統則主要用於適應嚴酷的戰場環境。軍用極高頻(UHF), 甚高頻(VHF)(30-88Mz)通信和使用ECCM方法的衛星通信,再加上密碼學,一起構成了戰場上安全的通信環境。數據鏈系統,如Link 11, 16, 22和BOWMAN, JTRS, 甚至是TETRA提供了數據(如圖像,目標信息等)傳輸方法。
雷達
空中雷達是主要的作戰感測器之一。它和其地面基站一起,如今已發展得非常復雜。空中雷達最引人注目的一個變化就是可以在超遠距離內提供高度信息。這類雷達從早期預警雷達(AEW),反潛雷達(ASW),一直到氣象雷達(ARINC 708)和近地雷達。軍用雷達有時用來幫助高速噴氣飛機低空飛行。雖然民用市場上的氣象雷達偶爾也作此用,但都有嚴格的限制。
聲納
聲納是緊隨著雷達出現的。好多軍用直升機上安裝了探水聲納,他們可以保護艦隊免遭來自潛艇和水面敵艦的攻擊。水上支援飛機可以釋放主動或被動式聲納浮標,他們也用以確定敵方潛水艇的位置。
光電系統
光電系統覆蓋的設備范圍很廣,其中包括前視紅外系統(Forward Looking Infrared)和被動式紅外設備 (Passive Infrared Device, PIDS)。這些設備都可以給機組提供紅外圖像。這些圖像可以獲得更好的目標解析度,從而用於一切搜救活動。
電子預警
電子支援(ESM, Electronic Support Measure)以及防禦支援(DAS, Defensive Aids)常用於搜集威脅物或潛在威脅物的信息。它們最終用於發射武器(有時是自動發射)直接攻擊敵機。他們有時也用以確認威脅物的狀態,甚至是辨識它們。
機載網路
不管是軍用的,商用的,還是民用先進機型的電子系統都是通過航空電子匯流排相互連接起來的。這些網路在功能上和家用電腦網路十分相似,然而在通訊和電子協議上區別很大。下面簡要列出最常見的航空電子匯流排協議及其主要應用:
Aircraft Data Network (ADN): 飛機數據網路
AFDX: 商用飛機上 ARINC 664 的特定實現
ARINC 429: 商用飛機
ARINC 664: 參照上述ADN
ARINC 629: 商用飛機(波音 777)
ARINC 708: 商用飛機上的氣象雷達
ARINC 717: 商用飛機上的飛行數據記錄儀
MIL-STD-1553: 軍用飛機
警用及空中救護
警用及空中救護飛機(大部分屬直升機)現在已成為一個重要的市場。軍機現在也常常用來幫助應對民間的非暴力不合作事件。警用直升機幾乎都安裝了視頻或紅外熱成像儀,這樣就可以追蹤嫌疑犯或任何他們感興趣的東西。警用直升機也安裝了探照燈和擴音喇叭,這和警車上的用途是一樣的。很顯然,空中救護或急救直升機上需要醫療器械,而這些很少被當作航空電子設備。然而,很多急救和警用直升機需要在一些令人不安的環境中飛行,這就需要更多的感測器,其中一些直到最近還被認為是純粹的軍機設備。
;7. 中國蘇30MKK和蘇30MKK2的數量是多少它們的區別是蘇30MKK可以對海攻擊嗎
是蘇30MK2不是蘇30MKK2
1.蘇30MKK兩批一共76架。
9團~ 施訓中心3團~ 85團~ 54團~ 每團19架
首批10架生產型蘇一30MKK於2000年12月20日交付中國。2001年交付了其餘的28架。2001年12月再次訂購了第二批38架蘇一30MKK,規定兩年內交付完畢。
2.蘇30MK2一批共24架。
2003年元月訂購,2004年2月起中國海軍開始接收蘇一30MK2,年底前全部接收完畢。蘇一30MK2裝備給駐寧波海航4師10團(東海艦隊)。
3.蘇30MK2較配蘇30MKK加強了對海攻擊能力,航電系統也有所升級。蘇30MK2配備了Kh一3lA主動雷達制導反艦導彈。該機的雷達也經過了改進,其SUV—VEP火控系統增加了其它組件(特別是額外的Baget一55信號處理器)。
4.蘇30MKK使用Kh一3l反輻射導彈可以對海攻擊,但只是兼顧,蘇30MKK2更精於。
8. 航空電子的主要領域
如同電子學一樣,航空電子學是個龐大的學科,對其簡單分類很不容易。下文試圖介紹一些感興趣的領域,由此你可以深入研究它們。 本文所關注的導航其含義為如何確定地球表明以上的位置和方向。
在通信系統出現不久,飛行能力就受限於上述這些條件了。從早期開始,為了飛行安全性,人們就開發出導航感測器來幫助飛行員。除了通信設備,飛機上現在又安裝了一大堆無線電導航設備。 航電系統的獨立出現是緊隨這些功能的集成工作之後的。很早之前,生產商們就努力開發更可靠和更好的系統來顯示關鍵的飛行信息。真正的玻璃駕駛倉是在最近5年才出現的。LCD或者CRT經常會倒退回傳統的儀表。
如今,LCD顯示的可靠性已足以讓「玻璃」顯示成為關鍵備份。但這只是表面因素。顯示系統負責檢查關鍵的感測器數據,這些數據能讓飛機在嚴苛的環境里安全的飛行。顯示軟體是以飛行控制軟體同樣的要求開發出來的,他們對飛行員同等重要。這些顯示系統以多種方式確定高度和方位,並安全方便地將這些數據提供給機組人員。 為了增強空中交通管制,大型運輸機和略小些的使用空中防撞系統 (Traffic Alert and Collision Avoidance System 交通警告及防撞系統),它可以檢測出附近的其他飛機,並提供防止空中相撞的指令。小飛機也許會使用簡單一些的空中警告系統,如TPAS,他們以一種被動方式工作,不會主動詢問其他飛機的異頻雷達收發器信號,也不提供解決沖撞的建議。
為了防止和地面相撞,飛機上安裝了諸如近地警告系統(GPWS,Ground Proximity Warning System),這種系統通常含有一個雷達測高計。新的系統使用GPS和地形和障礙物資料庫為輕型飛機提供同樣的功能。 氣象系統如氣象雷達(典型如商用飛機上的ARINC 708)和閃電探測器對於夜間飛行或者指令指揮飛行非常重要,因為此時飛行員無法看到前方的氣象條件。暴雨(雷達可感知)或閃電都意味著強烈的對流和湍流,而氣象系統則可以使飛行員繞過這些區域。
在最近,駕駛艙氣象系統有了三項最重要的改革。首先,這些設備(尤其是閃電探測器如Stormscope或Strikefinder)已便宜了很多,甚至可以裝備在小型飛機上了。其次,除了傳統雷達和閃電探測器,通過連接衛星數據,飛行員可以獲得遠超過機載系統本身能力的雷達氣象圖像。最後,現代顯示系統可以將氣象信息和移動地圖,地形,交通等信息集成在一個屏幕上,大大方便了飛行。 飛行管理系統出現在20世紀70年代,在原有的自動導航及通信控制及其他電子系統的技術上發展起來的。柯林斯(Collins)和霍尼韋爾(Honeywell)公司分別在其參與研發的麥道和波音飛機上率先引入集成的飛行管理系統。隨著技術的進步,飛行管理系統的重要性不斷提高,成為飛機上最重要的人機交互介面。集成了飛飛行控制計算機,導航及性能計算等功能。中央計算機加上顯示和飛行控制系統,這三個核心系統使飛機上的所有系統(不僅僅是航電系統)更易於維護,更易於飛行,更安全。
引擎的監控和管理很早就在飛機地面維護方面取得了一定進展。如今這種監控管理已經最終延伸到飛機上的所有系統,並且延長了這些系統和零部件的壽命(同時降低了成本)。集成了健康及使用狀況監控系統(HUMS,Health and Usage Monitor Systems)後,飛機管理計算機就可以及時報告那些需要更換的零件。
有了飛機管理計算機或者飛行管理系統,機組人員就再也用不著一張張地圖和復雜的公式了。再加上數字飛行公文包,機組人員可以管理到小至每一個鉚釘的任何方面。
雖然航電設備製造商提供了飛行管理系統,不過目前還是傾向於由飛機製造商提供飛機管理和健康及使用狀況監控系統。因為這些軟體依賴於它們裝載在何種飛機上。 航空電子的主要發展方向已轉向「駕駛艙背後」。軍用飛機或者是用來發射武器,或者是變成其他武器系統的眼睛和耳朵。緣於戰術需要,大堆的感測器裝在軍用飛機上。更大的會飛的感測器平台(如E-3D,JSTARS,ASTOR,Nimrod MRA4,Merlin HM Mk 1)除了飛機管理系統,還會安裝任務管理系統。
隨著精巧的軍用感測器的廣泛應用,它們已變得無所不在,甚至已流入軍火黑市。警用飛機和電子偵察機如今則攜帶著更為精密的戰術感測器。 空中雷達是主要的作戰感測器之一。它和其地面基站一起,如今已發展得非常復雜。空中雷達最引人注目的一個變化就是可以在超遠距離內提供高度信息。這類雷達從早期預警雷達(AEW),反潛雷達(ASW),一直到氣象雷達(ARINC 708)和近地雷達。
軍用雷達有時用來幫助高速噴氣飛機低空飛行。雖然民用市場上的氣象雷達偶爾也作此用,但都有嚴格的限制。 不管是軍用的,商用的,還是民用先進機型的電子系統都是通過航空電子匯流排相互連接起來的。這些網路在功能上和家用電腦網路十分相似,然而在通訊和電子協議上區別很大。下面簡要列出最常見的航空電子匯流排協議及其主要應用:
Aircraft Data Network (ADN): 飛機數據網路
AFDX: 商用飛機上 ARINC 664 的特定實現
ARINC 429: 商用飛機
ARINC 664: 參照上述ADN
ARINC 629: 商用飛機(波音 777)
ARINC 708: 商用飛機上的氣象雷達
ARINC 717: 商用飛機上的飛行數據記錄儀
MIL-STD-1553: 軍用飛機 警用及空中救護飛機(大部分屬直升機)現在已成為一個重要的市場。軍機現在也常常用來幫助應對民間的非暴力不合作事件。警用直升機幾乎都安裝了視頻或紅外熱成像儀,這樣就可以追蹤嫌疑犯或任何他們感興趣的東西。警用直升機也安裝了探照燈和擴音喇叭,這和警車上的用途是一樣的。
很顯然,空中救護或急救直升機上需要醫療器械,而這些很少被當作航空電子設備。然而,很多急救和警用直升機需要在一些令人不安的環境中飛行,這就需要更多的感測器,其中一些直到最近還被認為是純粹的軍機設備。 在功能劃分上,新一代系統已明顯從縱向劃分過渡到橫向劃分,提出了功能區分的概念。功能區分是整個系統中功能特性相近、任務關聯密切的部分,在同一功能區中可以實現資源共享,容易互為余度而實現動態的重構及容錯。「寶石柱」結構將系統分為任務管理區、感測器管理區、飛機管理區。
任務管理區由任務數據處理機、任務航空電子多路傳輸匯流排、塊多路傳輸匯流排、系統大容量存儲器、武器管理系統和任務航空電子匯流排介面組成。該區的功能為:任務計算與管理(如火力控制、目標截獲、導航管理、防禦管理、外掛管理、地形跟隨(TE)/地形迴避(TA)/障礙迴避(OA)、座艙管理、與其它兩個功能區交聯等)。
感測器管理包括通用信號處理機、感測器數據分配網路、數據交換網路、視頻數據分配網路、感測器控制網路組成。該區的功能為:感測器數據分配、感測器信號處理、處理後信號的分發、感測器控制。
飛機管理區是由飛行控制、發動機控制、推力矢量控制、通用設備控制等幾部分功能綜合而形成,又稱為飛機管理系統(VMS),其功能為支援與控制功能有關的飛機的飛行。 新一代系統第五個特點是向智能化發展。當代的航空電子系統只能將各種數據提供給駕駛員,或者經過處理後給出引導性的指示信號,有時變換成易理解的直觀圖示方式,但最終的判定、決斷要駕駛員給出,美國正在研製的駕駛員助手系統(即專家系統)可以完成收集數據、推理和判斷並做出決斷,可以直接給出控制指令,也可以向駕駛員提出處理建議,由駕駛員決斷及實施控制。神經網路的研究也取得很大進展,應用到機載後可以使航空電子系統具有自學習和自適應能力,人工智慧的方法可以在航空電子系統中找到很多應用,例如目標的識別、分類;電子戰信息分析、威脅制定;突防路線的實時建立;攻擊目標優先順序分類;武器選擇;智能人機介面;本機完好情況監視及應急處理等。智能化系統使駕駛員從過量的任務負擔中解脫出來,集中精力於高層次的判斷,並可避免人腦在某些方面的能力不足。F-22戰斗機及RAH-66輕型攻擊/偵察直升機後期的生產型都准備選用駕駛員助手系統。
9. 電傳飛機飛控或航電出了問題怎麼辦
當然可以,但要看型號的技術指標是否允許。隨著技術的發展當今世界上的先進戰機都採用電傳方式控制,但是相比傳統的的機械控制,電傳更為復雜,可靠性不如機械控制,所以為保障安全性在採用綜合控制方式(一般指電傳+機傳)的飛機上都會設置電傳改機傳的裝置,以提高飛行安全性。當然對於全電傳的飛機而言,當航電系統或電傳系統「掛」掉時,如果不能及時排除故障的話就只能跳傘了(還要有傘可跳~~~~).。以我國的J10為例,以下為引用China.com上的一篇文章:殲十能夠從試飛到裝備近十年的時間內無一架摔落,是世界的一個奇跡!F-22雖號稱全世界最先進的戰機,首架生產型F/A-22「猛禽」隱形戰斗機2004年12月20日在內華達州墜毀,從當時的錄像來看,F-22在接地時由於發生顫抖效應,電傳控制系統未能及時處理導到導致迅速落地!中國殲十是電傳操控+人工操縱,配備了611所花費無數心血是電傳飛控系統。這套系統的最大特點是,如果操縱出錯,不必擔心飛機墜毀,電傳操控系統會自動糾正錯誤狀態!更為叫絕的是殲十可以「離桿操縱」,放手操作,飛機照樣能保持狀態,而普通飛機必須「手不離桿」!所以,蜀中認為,殲十的性能優異的電傳飛控系統可能在不久的將來升級成中國第四代無人戰斗機的飛控系系統。
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10. 什麼是「航電系統」
綜合航空電子系統(下稱綜合航電系統)是現代化戰斗機的一個重要組成部分,戰斗機的作戰性能與航空電子系統密切相關。可以說,沒有高性能的航電系統,就不可能有高效能作戰的戰斗機。 綜合航電系統在需求牽引和技術推動下已有幾十年的發展歷史,特別是近十來年,取得了引人注目的進展,促進了飛機作戰效能的進一步提高。 然而,目前綜合航電系統在使用過程中暴露出不少不足之處,亟待加以改進和完善;同時,21世紀的作戰策略和方式的發展也對綜合航電系統提出了更具挑戰性的要求。因此,未來的十年,在解決經濟上可承受性問題的同時,綜合航電系統仍將向著更加綜合化、信息化、技術化、模塊化及智能化的方向發展,並且綜合航電系統的功能、性能以及可靠性、維修性、保障性、測試性和綜合效能也將出現突破性的飛躍。可以預見,航空電子綜合化水平將得到不斷提高,航空電子綜合技術將向深度和廣度發展,得到不斷完善。 一、航空電子綜合化技術向深度和廣度發展 航空電子系統的發展歷程業已證明,綜合化是航空電子發展的靈魂和核心。綜合化能壓縮航空電子系統的體積和重量,減輕飛行員的工作負擔,提高系統可靠性,降低全壽命周期費用等。 將於本世紀初服役的美國第四代戰機F-22按常規需要60多根天線,工作波段不同的多種接收機、發射機都處於各自分立狀態,現在已經綜合成十幾根天線,下一步還要繼續綜合。正在執行的綜合感測器系統(ISS)計劃,天線孔徑、射頻、信號處理、數字處理等都將採用共用概念。「綜合孔徑感測器系統」(IASS)用一個480×680像素的紅外焦平面陣完成前視紅外、紅外搜索跟蹤、電視攝像等功能;「分布孔徑紅外系統」(DAIRS)把導彈逼近告警裝置、紅外搜索跟蹤和前視紅外等功能綜合成一個系統;「綜合射頻對抗系統」(SIRFC)、「綜合紅外對抗系統」(SIIRCM)將定向紅外對抗和紫外線導彈告警結合起來。F-22、EF-2000飛機對機電系統實施統一的控制和管理,這就是所謂公共設備管理系統,並納入綜合航電系統統一管理和控制。下一步將朝著功能和能量的綜合方向發展,由一個整體的綜合系統完成目前由各機電系統完成的全部功能。 綜合已不限於單機之內,最大限度地利用機外信息資源將是今後一個顯著特點。通過數據鏈在編隊飛機之間或電子戰飛機和攻擊機之間進行實時數據傳輸,例如美國海軍提出的「協同作戰能力」(CEC)概念。此外,預計到2020年,有人駕駛飛機與無人駕駛飛機混合編隊作戰將成為現實,飛機上的綜合航電系統將成為海、陸、空、天綜合立體網上的一個節點。 二、進一步開展開放式綜合航電系統結構的研究與應用 開放式系統結構是由開放系統介面標準定義的一個結構框架,它的優點是:便於構成分布式系統;便於不同廠家生產的、不同型號的計算機或其他硬體之間的互連、互通和互操作;也便於硬體、軟體的移植;便於系統功能的增強和擴充。此外,開放式系統結構還支持系統可變規模,有利於縮短研製開發周期。在計劃開發、采購、維修及更新時能降低成本。其原因是它增加了可重新使用機會,更有可能使用商用貨架產品(COTS)技術,還能快速建立系統模型。採用該結構後,就能較好地解決系統的功能擴充、修改,及元器件的更新換代。 美國空軍把應用軍用技術和商用技術實現系統從傳統的封閉式結構向經濟上可承受的、靈活的開放式結構轉變視為當前一項挑戰。這是因為開放式系統結構由民用向軍用推廣存在著爭論,主要是由於標准和最佳性能不能兼顧,一些領域還不能完全滿足軍事上的需要,這就要求制訂和貫徹各種標准介面,使不同的產品研製、生產單位都要遵循公開一致的標准和規范。此外,開放式系統結構不僅涉及硬體,也涉及軟體。軟體開放系統、軟體可重復使用、軟體可變規模與硬體的開放性同樣重要,也是降低系統壽命周期費用、縮短研製開發周期的重要措施。因此,新一代綜合航電系統的軟體包括操作系統、應用程序、資料庫、網路、人機界面等應遵循統一的系列標准、規范研製開發,軟體的可重用、標准化、智能化、可移植性、質量、可靠性等都應列入表徵軟體技術的特徵參數之中。 因此,今後十年,開放式工業標准向軍用過渡趨勢會更加明顯,開放式系統結構向軍事上應用的轉移不可逆轉。 圖1所示是美國洛克希德·馬丁公司推出的JSF綜合航電系統的開放式系統結構。 三、廣泛採用COTS技術 未來十年,COTS技術的應用研究將進一步加強。 為了實現經濟上可承受、性能、可改進性和重新使用能力的四大指標,在新一代綜合航電系統中將會更加強調採用COTS技術。COTS技術具有如下特點:顯著減少專用器件、專用組件或模塊、專用軟體等的數量,從而降低科研生產成本;採用通用的、開放的技術標准,兼容性好;技術先進,符合技術發展潮流;具有良好的技術支持,便於擴充和升級,產品更新換代快;可以直接在商品貨架上采購,供貨渠道有保障;采購費用低廉;研製、生產周期短;產品維修和後勤保障較為方便,維修保障費用低;無須投入專項科研經費等。 在綜合航電系統結構中採用COTS技術的主要目的還是降低成本。如JSF的綜合核心處理機(ICP)將廣泛採用COTS互連裝置。預計處理機的能力要比F—22的高一個數量級,但成本只有後者的幾分之一。此外,在開放式系統結構支持下,更新周期很短的商用產品,採用公開一致的民用標准,使其易於更新、易於發展、易於採用新技術。 四、實現高度的模塊化 解決綜合航電系統採用開放式系統結構既要節省費用又要提高作戰任務性能的矛盾,方法之一是模塊化。 模塊化是綜合航電系統發展的又一重要特徵。模塊化是實現結構簡化和綜合化的基礎,也是實現系統重構的基礎。集成電路和電子技術的高速發展已經能夠使各種完整的功能「濃縮」於一個標准電子模塊之中。 模塊化航電系統的主要特徵是結構分層。系統結構分層和綜合化的關鍵,也是影響資源利用率的重要因素,在頂層設計時必須要折衷和權衡系統結構層次。模塊化是為了系統重構、擴張、修改和維護,可大幅度地提高可用性,保證飛機隨時處於可以起飛作戰狀態;通用化是為了最大限度地利用模塊、部件、元件以減少品種降低成本。 標准模塊(SEM)是模塊化的基礎。採用集成機櫃、標准模塊後,取消了外場可更換單元(LRU),全面採用通用的、標準的外場可更換模塊(LRM);整個航電系統由三級維修變成二級維修,簡化了航空電子維修,減少維修人員和地面維修設備,實現延期的維修或定期維修,從而大大減少了後勤保障費用。由於模塊的標準是公開發布的,這對成本競爭和元器件的過時更改非常有利。每一個標准模塊用若干個多晶元模塊(MCM)或微波單片集成電路(MMIC)構成,而每個MCM或MMIC至少又有幾十個VHSIC和ASIC晶元組成。利用通用模塊可開發系統或子系統,即利用通用模塊組合構成任一功能的航電子系統。 五、戰斗機感測器進一步綜合化 先進戰斗機感測器的綜合化趨勢發展極為迅速。從本世紀初將要服役的F—22和JSF等第四代戰斗機感測器來看,機上感測器實現全部綜合化已近在咫尺。 由於新一代航電系統感測器的種類、數量、復雜性及數據量的增加,超出了駕駛員有效使用和管理感測器的能力,從而使感測器的綜合成為一個突出的課題。多感測器綜合(MSI)的目標是:改變目前各種感測器分立的狀態,實現互為補充、互為備份、揚長避短、綜合使用各感測器提供的信息;對多感測器實現綜合的控制和管理,在現有的硬體和軟體水平上獲得比任何單獨的感測器性能更高的感測器系統。 美國空軍F-22戰機感測器系統的天線及射頻前端功能仍是分立的,雷達、RWR/ESM、CNI各有自己的天線及前端處理功能,綜合起來完成雷達、EW、CNI等功能。而「寶石台」計劃主要是要解決感測器區的綜合問題。雷達艙內的設備已不是傳統意義上的雷達,而是集雷達、CNI、EW、敵我識別(IFF)、無線電高度表、導彈制導數據鏈等功能於一體的綜合射頻系統。該計劃提出用13個天線提供所有CNI/EW/雷達所需的功能。光電感測器的孔徑也要綜合,前視紅外、紅外搜索跟蹤系統、導彈告警功能的綜合,實現分布孔徑紅外系統(DAIRS)。感測器的信號處理和數據處理部分也要實現綜合,使用統一的中頻進行處理,A/D變換盡量向前端推移,使用標準的共用模塊。完成信號處理和數據處理,然後通過統一航空電子網路,連接到綜合核心處理機(CIP),在CIP中進行數據融合。對感測器的控制和功率管理也可通過這個通道完成。感測器區的充分綜合將是一個很大的進步,在上述的各方面都將獲得極大的收益。 將於2010~2040年陸續裝備美國空軍、海軍及其盟國部隊的JSF戰斗攻擊機的感測器系統將打破未來戰斗機所需的雷達、電子戰和其他關鍵功能的界線(見圖2)。這意味著,用於掃描和跟蹤目標這些傳統雷達任務的有源電子掃描陣(AESA)在同一時刻也用於干擾、電子情報、通信和其他任務。而且AESA收集的數據將與機外數據源(如預警機、電子戰飛機和衛星),以及機上的光電系統的信息進行融合。若2架或4架JSF在一起工作時,其能力遠比同等數量的飛機單獨工作要強。當陷入困境時,單架JSF也具有完成任務和自我生存的能力。