电子飞行仪表系统知识点..上课讲义

电子飞行仪表系统课程知识点1、航空仪表担负着测量飞机飞行状态参数的重担，是操作飞机实现安全可靠飞行所必不可少的重要设备。

2、众多飞机测量参数中，根据描述功能的不同分为两类：一类是用于描述飞机飞行状态的擦数（如：飞行字体参数、航向参数、大气数据参数、自动飞行系统的状态参数，用于测量这些参数的仪表称为飞行仪表或航行仪表）；另一类用于描述飞机上各机载系统工作运转情况的参数（包括发动机状态参数、电源、氧气、增压等其他系统的监测参数及告警参数等，对应的仪表归类为发动机系统参数和告警仪表和其他机载设备（装置）仪表）。

3、航空仪表按功能分为三类：飞行仪表、发动机仪表、其他系统的监控仪表。

按工作原理分为三类：测量仪表、计算仪表、调节仪表。

测量仪表可以用来测量飞机的各种运行参数和机载系统状态参数，如发动机工作参数——压力比，飞行运行参数——空速等。

计算仪表指飞机上的一些领航（或称导航）和系统性能方面的计算仪表，如自动领航仪、惯性导航系统、飞行管理计算机系统等。

调节仪表是指机载的某些特定自动控制系统，在机务维修工作中仍由仪表或电子专业人员负责，如自动驾驶仪、马赫配平系统等。

4、以下一些飞行参数的定义：真航向：指真北（地球经线方向）沿顺时针方向与飞机纵轴在水平面的投影之间的夹角。

磁航向：指磁北（磁子午线北端方向）沿顺时针方向与飞机纵轴在水平面的投影之间的夹角。

真航迹角：真北与地速矢量VS 之间沿顺时针方向的夹角。

地速：是风速和空速VTAS 的矢量和，它是飞机相对地面的实际运动速度，它的方向是飞机的航迹方向。

空速：是飞机相对气流的运动速度。

如果飞机有侧滑飞行，则空速与飞机纵轴在水平的夹角为侧滑角。

电台方位：以飞机所在位置为基准点观察地面电台时，飞机位置处真北顺时针量到飞机与电台连线的角度。

飞机方位角则是以电台为基准观测飞机时，电台处真北顺时针量到电台与飞机连线之间的夹角。

相对方位：指的是飞机纵轴在水平面的投影顺时针转到飞机与电台连线的角度。

偏流角：飞机纵轴与地速VS 之间的夹角，表明飞机航迹与航向的偏差。

预选航向：是人工在方式控制板（MCP）上选择的航向，也显示在EFIS的显示器上。

5、军机和民航机飞行仪表的发展，均可分成五代。

6、飞机仪表系统的四种配置：单管配置、四管配置、五管配置和六管配置。

7、飞机电子仪表系统同自动驾驶仪、飞行指引仪、飞行管理计算机等系统及一系列传感器组成的信号交连，采用标准数字数据传输总线ARINC429 和ARINC453 来接收标准信息格式的各种信息。

EFIS-700 系统接口下的输入仪表源包括：DME ，VOR ，ILS ，IRS，ADC ，LRRA 低量程无线电高度表，WR ，FCC，FMC ，TMC 推力计算机，比较系统（数据比较器），离散量输入装置，ADF , FAC飞机增稳计算机，FCU飞行控制组件。

8、飞机电子仪表系统的特点：增强了显示的综合性；易理解性或是逻辑性和条理性的增加；增加了可靠性；增加显示的柔顺性；整套系统的价格便宜；可扩展性及可适应性。

9、CRT（Cathode Ray Tube）显像管的基本原理：使用电子枪发射高速电子，经过聚焦后，在经过垂直偏转线圈和水平偏转线圈控制高速电子的偏转角度，最后高速电子击打屏幕上的磷光物质使其发光，通过电压来调节电子束的功率，就会在屏幕上形成明暗不同的光点，从而形成各种图案和文字。

10、CRT 电子枪产生的电子束应满足下列条件：足够的电流强度；电子流的大小和有无必须是可控的；电子流必须具有很高的速度；电子束在荧光屏上应能聚成很小的光点，以保证显示器具有足够的分辨率。

11、热电子发射：若对金属加热，则金属内部质点运动加剧，一部分自由电子因为动能加大，速度提高，便可逸出金属表面，这类现象称为热电子发射。

CRT 就是利用“热电子发射”的原理产生自由电子的。

12、CRT 电子束的聚焦原理：在阴极射线管中，由阴极发出的电子流通过电子枪时会聚成直径很细的电子束，这称为电子束的聚焦。

13、实现电子束聚焦的方式：静电聚焦和磁聚焦。

静电聚焦：是通过管内电子枪各电极间所产生的不均匀电场实现对电子流的聚焦；磁聚焦则是依靠套在管颈上的聚焦线圈所产生的聚焦磁场来实现聚焦的。

14、为了在荧光屏上相应的位置显示图形及字符，必须使电子束偏转，偏转有静电偏转和磁偏转两种方式。

15、像素（pixel或pel，是picture element）：是指组成图像的最小单位，也即上面提到的发光点。

分辨率指屏幕上像素的数目。

16、形成彩色图像的方法，可以是相加混色法，也可以是相减混色法。

17、彩色成像的原理：利用电子束去轰击能发出不同颜色辉光的荧光质，屏上各处均应布满包括多种荧光质的荧光质点组，设法在彩色显像管的电子枪中产生三条聚焦电子束，并使这些电子束只能轰击各自对应的荧光质，而不会轰击同一组中的其他荧光质点，则可以确定图像颜色。

因此，只要利用信号电路来控制由哪一个电子束或哪几个电子束来轰击对应的荧光质，就能达到控制图像颜色的目的。

18、阴罩是彩色显像管的关键部件，主要起选色作用。

19、液晶显示器（LCD ）的显像原理：将液晶置于两片导电玻璃之间，靠两个电极间电场的驱动引起液晶分子扭曲向列的电场效应，以控制光源透射或遮蔽功能，在电源关/ 开之间产生明暗而将影像显示出来，若加上彩色滤光片，则可显示彩色影像。

20、液晶分子的排列不像晶体结构那样牢固，它柔软易变形。

当液晶分子受电场、磁场、温度、应力等外部条件作用时，液晶分子就会重新排列，基于液晶光学各向异性的各种特性也随着变化。

液晶的这种柔软的分子排列特性是液晶器件的应用基础。

21、LCD 液晶显示器主要技术指标：电光响应特性——反映显示器的显示信息容量和对比度；对比度——是指液晶显示器的显示状态（有显示内容）和非显示状态（底色）相对透光率的比较，常代表图像的清晰度；视角——是液晶显示器区别于其他显示器的主要特点；响应时间；功耗——液晶显示器工作时所消耗的能量；温度特性。

22、等离子显示器PDP（Plasma Display Panel ）又称电浆显示器：指所有利用气体放电而发光的平板显示器件的总称。

它是用许多小氖气灯泡构成的平板阵列，利用加在阴极和阳极间的一定电压，使气体产生辉光放电，单色PDP通常直接利用气体放电时发出的可见光来实现单色显示；彩色PDP 通过惰性气体（Ne，He，Xe 等）放电发射的真空紫外线照射红、绿、蓝三基色荧光粉，使荧光粉发光来实现彩色显示。

23、在阴极射线管荧光屏上显示图形和文字是通过偏转系统控制电子束的运动并在荧光屏上规定的位置控制发光强度来实现。

计算机图形显示系统中常用的电子束偏转方式有光栅扫描和随机扫描两种。

24、设位平面个数为N ，则可显示的颜色或灰度等级为2N。

25、颜色表：用来定义像素的颜色。

26、利用位平面实现彩色显示的帧缓存结构有两种：不带调色板的帧缓存结构和带调色板的帧缓存结构。

27、光栅扫描显示系统工作原理：图像生成器根据主机发送来的画图命令，把图画在显存中，在现场中生成所显示画面的位图；CRT 控制器一方面产生水平和垂直同步信号送到显示器，使CRT 电子束不断自上而下、自左向右进行扫描，形成光栅；另一方面有根据电子束在屏幕上的行、列位置，自动计算并生成显示存储器中的相应位置，不断读出显存中的位图数据；显存中读出的像素值经过查颜色表后，转换成红绿蓝三原色的亮度值；颜色亮度信号也叫图像信号或视频信号，它控制着CRT 电子束的通、断、强、弱，从而在显示屏幕上形成一帧与显存中所存映像相对应的可见显示画面。

28、随机扫描是用随机定位方式来控制电子束的运动的。

在随机扫描显示中，电子束的运动完全是按实现存放在刷新存储器中的显示指令进行的，没有确定的规律，完全是程序编制者任意规定的，也就是说是随机显示。

29、电子仪表系统的图像和图形发生组件（即彩色/ 图像监视器适配器），是连接计算机主机和显示器CRT 之间的接口和控制部件，它接受主机发送来的显示指令，根据该指令含义控制CRT 的辉亮以及电子束的片中，从而产生需要的图形和符号。

30、字符发生器功能：把显示指令（指字符指令）中以字符编码形式表示的字符（包括英文字母、数字、专用符号及汉字等）变化为字符的图形，即控制电子束在显示屏上按一定方式扫描，并加以辉亮控制后，显示所需的字符，连续给出字符指令，便可显示出字符串。

31、随机扫描字符产生器，在随机扫描显示系统中，产生字符的方法有：点阵法和矢量法。

根据控制电子束扫描方式的不同，点阵法又分为固定点阵法和程序点阵法两种。

32、矢量法字符产生器（或称笔画法）：以矢量组合的方式产生字符，即用若干个具有不同方向（水平、垂直和倾斜45 度）的单位矢量或若干段任意方向、长度的矢量来组成字符图形，根据组成字符所用矢量的形式不同，矢量法包括单位矢量法和逐次矢量法等。

33、矢量产生器：在计算机图形显示系统中，图形通常是由各种曲线和直线来描绘的，而任何曲线又可以用许多较短的直线来逼近。

具有一定长度和一定方向的直线段称为矢量，产生这些直线段的逻辑功能部件叫做矢量产生器。

34、矢量产生的要求：直线应具有良好的直线性，即逼近精度越高；所画直线的起点和终点位置应准确；各种直线以及直线上各点亮度要均匀，即要求点之间应等间距；产生直线应当快，即画线速度要高。

35、矢量产生器的分类：数字乘法器矢量产生器；速率乘法器矢量产生器；累加法矢量产生器。

36、显示计算机的主要功能是完成信号处理及显示驱动，现代飞机电子仪表系统的主机有两类：符合发生器；显示管理计算机。

37、符号发生器（ Symbol Generator ）：接收外部来的信号，经内部处理后产生视频信号，送往主飞行显示器EADI 和电子式水平状态显示器EHSI 上显示各种字符、背景图形和气象信息。

内部主要包括：电源组件，输入/输出接口电路，微处理器CPU，存储器，温度传感器，自测试/监控电路，显示控制器，光栅/笔划发生器和显示驱动电路组成。

电源组件将机上115V、400Hz 电源变为符号发生器所需电源。

符号发生器提供的电子显示符号信息分为：光栅信息和笔划书写信息两大类。

38、显示管理计算机DMC （Display Management Computer）图像产生器接收PFD和ND 重新格式化的数据，然后转换成视频格式，通过接口送到显示器上显示。

PFD 只有一个格式，ND有7种格式：两种进近（APP）或ILS，两种全向信标VOR，两种地图MAP，和一种计划PLAN 方式。

PFD 故障时，运行转换到ND 上显示，或ND 转换到ECAM 的E/W 显示器上显示。

39、现代飞机电子仪表系统主要由电子飞行仪表系统（EFIS ）和电子中央飞机监控系统（ECAM ）或发动机指示机组警告系统（EICAS ）组成。