最新2第二讲：航空电子技术汇总

微电子器件的特性
数字系统中微电子器件的应用
微电子器件的特性（续)
• 微电子器件要根据应用环境的恶劣程度进行筛选，筛 选等级有： 商用级 工业级 军用级
集成电路（IC）的发展迅速程度： 一个0.4in2(约16mm见方）大小的芯片上晶体管/门的 数量可达到几十万，几乎是每十年增加十几倍； 一个晶体管的工作速度（门延迟）约100ns，而硅芯片 可达1ns.
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ARINC429总线结构
MIL－STD－1553B或ARINC629总线结构
航空电子设备的封装－外场可更换单元（LRU）
• 标准机箱（ATR）：标准外形、标准尺 寸、标准的安装方式，统一的连接器类 型、标准的电路板尺寸及内部布局设计。 有1/2ATR、3/4ATR、1ATR等
• 模块化概念单元（MCU）： 8个MCU相当于1个ATR
2第二讲：航空电子技术
电子学在航空领域的发展
驱动电子学在航空领域系统发展的因素
• 内部因素：行业性能标准要求的发展
飞机性能的提高 减少机组的工作负荷 改善飞行安全性 良好的保障性
体现到乘客为安全可靠的运输、航班的准时、旅程的舒适等
• 外部因素：商用电子技术的进步
功能强、效费比高的数字数据总线 微处理器 先进的软件开发工具 显示
微电子器件的主要种类
• 处理器：4位—8位—16位—32位—64位 • 存储器：
只读存储器（ROM）：储存宿主的应用软件与参数 电可编程只读存储器（EPROM） 电可擦除可编程只读存储器（E2PROM）
随机存储存储器（RAM）（读写存储器）：程序运行 • 数字数据总线
ARINC429：单信号源－多接收器（一发射设备向多个接收设备传 输数据） MIL－STD－1553B：多信号源－多接收器 ARINC629
权问题 • 隔离问题（更多的鸡蛋放在一个篮子里） • 开放和封闭式的系统结构会盛行吗？ • 适用什么标准？与现有标准的关系 • 谁负责系统的综合？IMA系统一定更可靠吗？
软件
• 软件是航空电子系统的核心组成，大量的航空电子功 能由软件支持或实现；
• 正因为软件的关键性，需要严格和系统的设计方法， 优良的软件设计环境，如软件开发标准RTCA DO－ 178B；
• 为确保剔除潜在的设计错误，需对软件进行详尽的测 试，涉及飞行安全的软件需得到适航认证；
• 使用自动代码生成技术，配合有效的编辑器，高效高 质的高级语言，如C或C＋＋被广泛接受。
软件级别（按软件故障对飞机的影响划分）
等级 A B C D E
故障对飞机安全的影响程度 灾难性的 危险性的 主要的 较小的 无影响
1ATR或8MCU的外形尺寸
LRU面临的环境条件
• 电磁干扰（EMI）
来自飞机外部的EMI（如地面监视雷达、通信基站等） 来自飞机内部其它电子设备的EMI 闪电
• 使用环境 振动、冲击 温度、高度、温度和高度、温度高度与湿度 盐雾、霉菌 灰尘、沙粒 低气压、污染物
LRU面临的EMI危害
综合模块化航空电子（IMA） LRU与IMA机柜的比较
故障状态类型定义
灾难性的：故障状态防碍继续安全飞行和着陆 危害性的：故障状态会降低飞机的能力和机组应对问题的能力，致使飞机的
安全性边际和功能大量下降，或造成机组人员惊慌或需较高的工作负荷 而无法精准完成所需任务的，或对乘员产生不利影响包括对少量乘员带 来严重或致命的伤害。 主要的：故障状态会降低飞机的能力和机组应对问题的能力，致使飞机的安 全性边际和功能显著下降，或显著增加了机组的工作负荷消弱了机组的 工作效率，或对乘员造成不适包括可能的的伤害。 较小的：故障状态不会显著降低飞机的安全性，不影响机组正常应对问题的 能力。较小的故障状态包括飞机的安全性边际和功能轻微下降，机组工 作负荷的略有增加，诸如航路飞行计划的变更，或对乘员造成的某些不 便。 无影响：故障状态既不影响飞机的运行能力，也不增加机组的工作负荷。
IMபைடு நூலகம்的优势
• 体积和重量的节省 • 许多功能模块共享诸如电源之类的资源 • 标准模块设计带来更统一的设备设计方法 • LRM比LRU更可靠
采用IMA的疑虑或不利条件
• 全部的采购成本可能上升 • 因改变现有单元附加了适航认证要求，可能取
证更难，风险更大 • 由于不同供应商更加密切的合作，可能引起产