航空电子系统电子教案1(无线电通信部分)PPT课件
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航空电子系统电子教案1无线电部分
航空电子系统无线电部分故障排除方法与技巧
05
CHAPTER
未来航空电子系统无线电技术的发展趋势
高频段通信技术的发展趋势
毫米波通信技术
随着毫米波频谱的可用性和设备能力的提高，毫米波通信技术在航空电子系统中将得到广泛应用，提供高速、大容量的无线通信服务。
激光通信技术
激光通信技术以其高带宽和低干扰的特性，将在航空电子系统中用于短距离高速数据传输，特别是在卫星间通信和无人机集群通信中具有优势。
未来航空电子系统将采用更高级的数字调制解调技术，如QAM（Quadrature Amplitude Modulation）、QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）等，以提高无线通信的效率和可靠性。
高级调制解调技术
随着软件定义无线电技术的发展，灵活可变的调制解调技术将得到广泛应用，允许根据不同的传输环境和数据类型自适应选择调制方式，以优化传输性能。
无线电探测技术
无线电控制技术
无线电控制技术是指利用无线电波实现对飞行器的控制。
无线电控制技术在航空领域中主要用于无人机、导弹等无人驾驶飞行器的控制。
常见的无线电控制技术包括：遥控、遥测、跟踪等。
03
CHAPTER
航空电子系统中无线电技术的应用
无线电导航
利用无线电波的传播特性，确定飞机相对于地面或空中目标的实时位置和航向。常见的无线电导航设备包括甚高频全向信标（VOR）、自动测向仪（ADF）和全球定位系统（GPS）等。
清洁保养
通过仪表或测试设备对无线电部分的参数进行监测，如电压、电流、频率等，确保其工作在正常范围内。
参数监测
航空电子系统无线电部分的日常维护
信号传输中断或质量差，可能是由于天线、馈线损坏或连接不良等原因引起的。
航空电子系统电子教案1(无线电通信部分)
1 2020/1/16
电波的传播
– 电磁波： 是在空中播的交变电磁场。
f<300000MHZ(300GHZ)的称为无线电波。简称电波。
– 电波的传播方式：不同频率的电磁波由于本身传
播规律及地面和大气层的不同影响，形成不同传播方 式。
天波 电离层反射
（短波）
地波（表面波）沿地球表面传播 （中波）
（三）系统部件功用
天线 VHF天线可在VHF频段发射和接收射频信号。
VHF天线称作“刀”形天线，具有50阻抗值，可全 向接收和发射。它是接收与发射信号的门户。当天线 受潮或绝缘不良时，会使发射机功率降低，通信距离 缩短。
天线是发射机的终端，天线的输入阻抗随工作频率变 化而变化，由于高频通信系统工作频段覆盖面大，所 以天线阻抗变化大，为使发射机阻抗与天线输入阻抗 匹配，使发射机输出功率尽可能大的供给天线，必须 采用天调。
13 2020/1/16
-音频控制板
14 2020/1/16
（四）高频通信系统功能方式流程
空间波 包括直达波和地面反射波 （超短波）
散射波 利用电离层或对流层不均匀性而散射传播
2 2020/1/16
1) 地波 2) 直达波
3) 地面反射波 4) 天波
空间波
3 2020/1/16
一、HF 通信系统
系统概述 系统组成与功用 高频通信系统功能方式流程 学习要点：
高频通信系统的功用、工作频段、工作方式、电波 的传播方式？
高频通信系统由那几部分组成及功能？ 高频通信系统 功能方式流程如何描述？ 收发机前面板显示情况？
4 2020/1/16
（一）系统概述
1. 功用: 用于实现飞机与地面台之间、飞机与 飞机之间的远距离通信。（语音、电报、 数据）
电波的传播
– 电磁波： 是在空中播的交变电磁场。
f<300000MHZ(300GHZ)的称为无线电波。简称电波。
– 电波的传播方式：不同频率的电磁波由于本身传
播规律及地面和大气层的不同影响，形成不同传播方 式。
天波 电离层反射
（短波）
地波（表面波）沿地球表面传播 （中波）
（三）系统部件功用
天线 VHF天线可在VHF频段发射和接收射频信号。
VHF天线称作“刀”形天线，具有50阻抗值，可全 向接收和发射。它是接收与发射信号的门户。当天线 受潮或绝缘不良时，会使发射机功率降低，通信距离 缩短。
天线是发射机的终端，天线的输入阻抗随工作频率变 化而变化，由于高频通信系统工作频段覆盖面大，所 以天线阻抗变化大，为使发射机阻抗与天线输入阻抗 匹配，使发射机输出功率尽可能大的供给天线，必须 采用天调。
13 2020/1/16
-音频控制板
14 2020/1/16
（四）高频通信系统功能方式流程
空间波 包括直达波和地面反射波 （超短波）
散射波 利用电离层或对流层不均匀性而散射传播
2 2020/1/16
1) 地波 2) 直达波
3) 地面反射波 4) 天波
空间波
3 2020/1/16
一、HF 通信系统
系统概述 系统组成与功用 高频通信系统功能方式流程 学习要点：
高频通信系统的功用、工作频段、工作方式、电波 的传播方式？
高频通信系统由那几部分组成及功能？ 高频通信系统 功能方式流程如何描述？ 收发机前面板显示情况？
4 2020/1/16
（一）系统概述
1. 功用: 用于实现飞机与地面台之间、飞机与 飞机之间的远距离通信。（语音、电报、 数据）
航空电子系统电子教案1(无线电部分2)讲诉
20 2019/5/2
一、系统概述
（一）机载防撞系统的基本概念 随着空中
交通的迅速发展，一些中心机场终端区和其他繁 忙空域中的飞机密度不断增大，飞机之间的水平 间隔和垂直间隔也随之减小，飞机之间出现危险 接近的情况时有发生。机载防撞系统的基本设想， 是研制一种装备在飞机上的电子系统，设法监视 本架飞机周围空域中其它飞机的存在、位置以及 运动状况，以使飞行员在明了本机邻近空域交通 状况的情况下，主动地采取回避措施，防止与其 它飞机危险接近。
2、TCASⅡ的功用 提供本机邻近空域中的交通状况显示、发
出交通咨询TA的基础上，能够跟踪约30海里范围内的装备 TCASⅡ的多架飞机，评估本机和相遇飞机发生危险接近的可能， 并且可在确实存在潜在的危险接近时，提前向机组发出决断咨 询RA (Resolutionary Advisory)。是防撞系统解算出的回避危险 接近所应采取的回避措施。TCASⅡ所能提供的回避措施为垂直 机动咨询：爬升(clime)或下降（decent）。
2、EFIS控制板
接通TFC（绿色TFC显示在EHSI上） 工作方式选择：EXP VOR/ILS、EXP NAV、MAP、CTR MAP。
35 2019/5/2
四、控制与显示
3、EHSI上的TCAS显示
1. TCAS系统的工作情况显示 TCAS OFF 白色 ATC/TCAS 不在TA ONLY 、
四、控制与显示
（一）EADI上的控制与显示 1、ATC/TCAS控制面板 TA/RA位EADI显示RA指示 2、EADI的TCAS显示 与RA有关的RA垂直操纵指令
（操纵指令符号并伴有声音）
34 2019/5/2
四、控制与显示
（二）EHSI上的控制与显示 1、ATC/TCAS控制面板
一、系统概述
（一）机载防撞系统的基本概念 随着空中
交通的迅速发展，一些中心机场终端区和其他繁 忙空域中的飞机密度不断增大，飞机之间的水平 间隔和垂直间隔也随之减小，飞机之间出现危险 接近的情况时有发生。机载防撞系统的基本设想， 是研制一种装备在飞机上的电子系统，设法监视 本架飞机周围空域中其它飞机的存在、位置以及 运动状况，以使飞行员在明了本机邻近空域交通 状况的情况下，主动地采取回避措施，防止与其 它飞机危险接近。
2、TCASⅡ的功用 提供本机邻近空域中的交通状况显示、发
出交通咨询TA的基础上，能够跟踪约30海里范围内的装备 TCASⅡ的多架飞机，评估本机和相遇飞机发生危险接近的可能， 并且可在确实存在潜在的危险接近时，提前向机组发出决断咨 询RA (Resolutionary Advisory)。是防撞系统解算出的回避危险 接近所应采取的回避措施。TCASⅡ所能提供的回避措施为垂直 机动咨询：爬升(clime)或下降（decent）。
2、EFIS控制板
接通TFC（绿色TFC显示在EHSI上） 工作方式选择：EXP VOR/ILS、EXP NAV、MAP、CTR MAP。
35 2019/5/2
四、控制与显示
3、EHSI上的TCAS显示
1. TCAS系统的工作情况显示 TCAS OFF 白色 ATC/TCAS 不在TA ONLY 、
四、控制与显示
（一）EADI上的控制与显示 1、ATC/TCAS控制面板 TA/RA位EADI显示RA指示 2、EADI的TCAS显示 与RA有关的RA垂直操纵指令
（操纵指令符号并伴有声音）
34 2019/5/2
四、控制与显示
（二）EHSI上的控制与显示 1、ATC/TCAS控制面板
航空电子系统电子教案1(无线电部分2)分解
23 02.04.2021
24 02.04.2021
ATC/TCAS控制板
25 02.04.2021
TCAS 计算机
26 02.04.2021
TCAS 计算机 TCAS计算机的基本功用包括： 1. 监视邻近空域中的飞机 2. 获取所跟踪飞机的数据 3. 进行威胁评估计算 4. 产生交通咨询或决断咨询等
TA/RA位；或未安装TCAS。
3. TCAS TEST 白色 表示EFIS自测试有效；飞机
在地面已按压TCAS或 ATC/TCAS 上的自测试按 钮，系统已开始测试。
4. TCAS FAIL 黄色 TCAS 计算机输出已故障信
号；
5.
本侧EFIS控制板故障。
6. TA ONLY 绿色
7. TRAFFIC 红色表示首架入侵机为RA，黄色TA
（1）单独地对装备S模式应答机的飞机进行一对一的询问与应答， 获得所报告的高度信息；单独地对装备A、C模式应答机进行 询问并接受其应答信号，分别地获得这类飞机所报告的高度 信息
（2）设法测量所监视的飞机的方位；
（3）计算所监视的飞机的接近率，对这些飞机进行威胁评估计算；
（4）存储所监视的飞机的高度、距离、方位等数据，以实现对这 些飞机的连续跟踪；
20 02.04.2021
一、系统概述
（一）机载防撞系统的基本概念 随着空中
交通的迅速发展，一些中心机场终端区和其他繁 忙空域中的飞机密度不断增大，飞机之间的水平 间隔和垂直间隔也随之减小，飞机之间出现危险 接近的情况时有发生。机载防撞系统的基本设想， 是研制一种装备在飞机上的电子系统，设法监视 本架飞机周围空域中其它飞机的存在、位置以及 运动状况，以使飞行员在明了本机邻近空域交通 状况的情况下，主动地采取回避措施，防止与其 它飞机危险接近。
24 02.04.2021
ATC/TCAS控制板
25 02.04.2021
TCAS 计算机
26 02.04.2021
TCAS 计算机 TCAS计算机的基本功用包括： 1. 监视邻近空域中的飞机 2. 获取所跟踪飞机的数据 3. 进行威胁评估计算 4. 产生交通咨询或决断咨询等
TA/RA位；或未安装TCAS。
3. TCAS TEST 白色 表示EFIS自测试有效；飞机
在地面已按压TCAS或 ATC/TCAS 上的自测试按 钮，系统已开始测试。
4. TCAS FAIL 黄色 TCAS 计算机输出已故障信
号；
5.
本侧EFIS控制板故障。
6. TA ONLY 绿色
7. TRAFFIC 红色表示首架入侵机为RA，黄色TA
（1）单独地对装备S模式应答机的飞机进行一对一的询问与应答， 获得所报告的高度信息；单独地对装备A、C模式应答机进行 询问并接受其应答信号，分别地获得这类飞机所报告的高度 信息
（2）设法测量所监视的飞机的方位；
（3）计算所监视的飞机的接近率，对这些飞机进行威胁评估计算；
（4）存储所监视的飞机的高度、距离、方位等数据，以实现对这 些飞机的连续跟踪；
20 02.04.2021
一、系统概述
（一）机载防撞系统的基本概念 随着空中
交通的迅速发展，一些中心机场终端区和其他繁 忙空域中的飞机密度不断增大，飞机之间的水平 间隔和垂直间隔也随之减小，飞机之间出现危险 接近的情况时有发生。机载防撞系统的基本设想， 是研制一种装备在飞机上的电子系统，设法监视 本架飞机周围空域中其它飞机的存在、位置以及 运动状况，以使飞行员在明了本机邻近空域交通 状况的情况下，主动地采取回避措施，防止与其 它飞机危险接近。
第一章航空电子系统电子教案飞行
系统工作
2015-1-10 30
系统工作
1、总温传感器
2015-1-10
31
2015-1-10
32
系统工作
2、迎角传感器 迎角是大气数据计 算机系统产生静压源 误差的因素之一，为 测迎角，需将迎角传 感器伸出到机身外的 气流中，安装处应无 扰动气流。当传感器 相对于飞机的纵轴平 行安装时，风标旋转 的角度就是飞机的迎 角值。 2015-1-10
之间\飞机与地面之间的通信联系.
飞行管理系统:
轨迹生成 制导率 计算
A/P A/T
飞
导航 数据
2015-1-10
IRS和 无线电 导航 设备
机
7
各系统功能概述(续)
自动飞行控制系统:按飞行管理系统
（FMS）制定的飞行要求产生飞机的操 纵指令，去操纵执行机构（作动筒、马 达等）以控制飞机的飞行。并且对执行 结果进行反馈和比较，不间断的校正、 保证飞机始终准确按飞行计划规定的航 路飞行。
• • 典型大气数据仪表的原理(升降速度表) 大气数据仪表的判读(电动空速/马赫数表和电动 高度表)
2015-1-10
45
DME VOR ILS LRRA ATC TCAS GPWS WXR
仪 表
EFIS
EICAS 备用仪表 无线电通信系统 卫星通信系统
通 信
HF VHF SELCAL
飞行管理与自动飞行控制系统
2015-1-10 5
各系统功能概述
大气数据计算机（ADC）系统为飞行员和其他
接口系统提供与大气压力和温度有关的数据。 通过ARINC429向总线给FMC提供高度、空 速、马赫数、和温度等信息。
2015-1-10
航空电子综合系统概述ppt
组成
01
航空电子综合系统包括：飞行控 制系统、导航系统、通信系统、 显示系统、数据管理系统等。
03
导航系统：提供飞机的位置、速 度、高度等信息，帮助飞行员进 行导航。
05
显示系统：提供飞行员所需的各 种信息显示，包括飞行参数、导 航信息、系统状态等。
02
飞行控制系统：负责飞机的飞行 控制，包括自动驾驶、飞行管理 和导航等功能。
功能：提高飞行安全性、舒适性、经济性，降 低飞行员工作负荷，提高飞行效率
组成：飞行控制系统、导航系统、通信系统、 显示系统、数据管理系统等
特点：模块化、可扩展、可升级、可靠性高、 易于维护
功能
1 飞行控制：控制飞机的飞行姿态、速度和高度 2 导航：提供飞机的位置、速度和航向等信息 3 通信：实现飞机与地面、飞机与飞机之间的通信 4 雷达：探测飞机周围的环境，提供预警信息 5 电子战：对抗敌方的电子干扰和攻击 6 飞行管理系统：综合管理飞机的各个系统，提高飞行安全性和效率
05
网络集成：将多个网络设备集成 到一个网络系统中，提高网络性 能和可靠性
感谢您观看与聆听
汇报人
03
20世纪70年 代：航空电子 综合系统开始 实现数字化
04
20世纪80年 代：航空电子 综合系统开始 实现网络化
05
20世纪90年 代：航空电子 综合系统开始 实现智能化
现代发展
01
20世纪80年代： 航空电子综合系
统开始出现
02
20世纪90年代： 航空电子综合系
统逐渐普及
03
21世纪初：航空 电子综合系统进
硬件技术
1
集成电路技术：实现高集成度、低功耗、高性能的航空电子设备
航空电子系统概述第一讲：航空电子系统概述 ppt课件
飞行安全
提高飞行计划的控制精度
减少地面等待时间
减少恶劣天气的绕飞
快速下降
提高出勤率：免维护或快速维护
自由飞行
续：增加飞行安全的新技术
集成显示（态势感知）：
飞行状态+地形+导航环境的一体化显示
续：集成显示（态势感知）
减少恶劣天气的绕飞
减少绕飞需求
•精确估计绕飞区域
•精确评估气象模型
•气象模型的全球性验证
快速下降
飞行管理系统动态计算飞行剖面
自动油门系统保持最低安全功率
飞行机组使用襟翼和减速板调整速度剖面
快速下降
�好处
减少了下降过程，更多的巡航高度时间
省油、省时，降低飞行成本，减少排放和噪音
�难度
增加了下降的精度控制要求
增加了跑道可用度的要求
空中等待将导致快速下降前功尽弃！
增加了机场空域风的统计数据的要求
2
RA3
RA1
3套
数字式无线电高度表
RA2
D M E -2 1 0 0
2
A D F -9 0 0
2
导航技术现状及趋势
高可靠性的激光惯性系统和光纤惯性系统被普
遍采用；
导航系统的综合化、小型化进一步提高；
先进的飞行导引技术：向自由飞行迈进。
未来民机对航空电子系统的需求
•
•
•
•
•
•
•
•
环保（排放、噪音、节油、辐射）
续：航电系统的核心－飞行管理系统
续：飞行管理系统（FMS）
续：FMS功能
FMS的核心：导航
B787-导航系统构型
提高飞行计划的控制精度
减少地面等待时间
减少恶劣天气的绕飞
快速下降
提高出勤率：免维护或快速维护
自由飞行
续：增加飞行安全的新技术
集成显示（态势感知）：
飞行状态+地形+导航环境的一体化显示
续：集成显示（态势感知）
减少恶劣天气的绕飞
减少绕飞需求
•精确估计绕飞区域
•精确评估气象模型
•气象模型的全球性验证
快速下降
飞行管理系统动态计算飞行剖面
自动油门系统保持最低安全功率
飞行机组使用襟翼和减速板调整速度剖面
快速下降
�好处
减少了下降过程，更多的巡航高度时间
省油、省时，降低飞行成本，减少排放和噪音
�难度
增加了下降的精度控制要求
增加了跑道可用度的要求
空中等待将导致快速下降前功尽弃！
增加了机场空域风的统计数据的要求
2
RA3
RA1
3套
数字式无线电高度表
RA2
D M E -2 1 0 0
2
A D F -9 0 0
2
导航技术现状及趋势
高可靠性的激光惯性系统和光纤惯性系统被普
遍采用；
导航系统的综合化、小型化进一步提高；
先进的飞行导引技术：向自由飞行迈进。
未来民机对航空电子系统的需求
•
•
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环保（排放、噪音、节油、辐射）
续：航电系统的核心－飞行管理系统
续：飞行管理系统（FMS）
续：FMS功能
FMS的核心：导航
B787-导航系统构型
1、无线电基础知识课件
二.无线电波传播的基本规律
电波传播过程中的能量变化
电波在传播过程中，由于扩散及介质吸收两方面的原 因，会使电波的能量逐渐减小。
电波只能在绝缘体中传播而不能穿过导体
主要内容
无线电波的基础知识 无线电波传播的基本规律 电波的传播方式与各波段电波的传播特点 调幅发射设备和接收设备的工作原理
三.电波的传播方式与各波段电波的传播特点
第一章 无线电波的物理基础
主要内容
无线电波的基础知识 无线电波传播的基本规律 电波的传播方式与各波段电波的传播特点 调幅发射设备和接收设备的工作原理
一.无线电波的基础知识
1. 信号的形式 ①规则信号与不规则信号
随时间规则变化
②周期信号与非周期信号
时间间隔内重复变化
③模拟信号与数字信号 ④脉冲信号 ⑤低频信号与高频载波
e.检波与低频放大电路 二极管检波器
四.调幅发射设备和接收设备的工作原理
（3）调幅接收设备的电气性能指标
a．灵敏度
灵敏度表示接收机接收弱信号的能力。它直 接影响系统的作用距离。 定义：在接收机输出端的信噪比维持所需数 值的条件下，使接收机输出标准功率所需的天线 输入端的最小电动势。 “最小可检测信号功率”（MDS）
一.无线电波的基础知识
2. 无线电波的传播 a.电磁波的形成与传播 电磁感应---空间电磁波 b.电波的分布 电场向量、磁场向量、传播方向三者 两两垂直 c.电波的相位 某点场强的强弱、方向和变化趋势的 瞬时状态
一.无线电波的基础知识
d.电波的传播方向 右手螺旋定则 e.球面波与平面波 f.电波的参数 P S 能流密度： 4 r c v 传播速度： 频率与波长： vT v
航空电子系统电子教案1(无线电部分)分析PPT课件
小数点后第一位为奇数的用于LOC
用于航路导航的VOR导航台 112.00—117.95MHz 频率间隔50KHz
用于进近着陆的VOR导航台 108.00—111.95MHz 频率间隔50KHz
小数点后第一位为偶数的用于VOR
15 03.11.2020
VHF NAV 工作原理
一、VOR全向信标的基本工作原理
11 03.11.2020
VHF NAV 系统概述
12 03.11.2020
1、系统功能 VHF NAV 系统包括：VOR、ILS两部分，用于飞机
在航路上飞行、着陆近进时提供飞机的位置数据。 VHF NAV接收机向FMC提供方位、航向线与预选
值的偏离信息。 FMC用VOR导航接收机和DME测距机测 量地面导航台地理位置的方位、距离信号与惯性基准 系统来的导航数据进行综合运算，得出精确的飞机导 航数据。
16 03.11.2020
VOR系统在航空导航中的基本功能有两个方面。 1、定位利用VOR设备定位有两种方法 （1）测角定位。 （2）测角- 测距定位。 2、 沿选定的航路导航 飞机沿着预选航道可以飞向（To）或飞离（From）VOR台，并通过航道偏离指示器指出飞 机偏离预选航道的方向（左边或右边）和角度，以引导飞机沿预选航道飞往目的地。
无线电部分
1 03.11.2020
第十四讲 无线电导航系统概述
无线电导航系统（基本内容）
无线电导航基础 VHF 甚高频导航系统 DME 测距机 LRRA 无线电高度表 WXR 气象雷达 GPWS 近地警告系统 TCAS 防撞系统
2 03.11.2020
无线电导航基础
1、 导航基本概念 2、 导航参量 3、 导航定位方法 4、 无线电导航系统分类
用于航路导航的VOR导航台 112.00—117.95MHz 频率间隔50KHz
用于进近着陆的VOR导航台 108.00—111.95MHz 频率间隔50KHz
小数点后第一位为偶数的用于VOR
15 03.11.2020
VHF NAV 工作原理
一、VOR全向信标的基本工作原理
11 03.11.2020
VHF NAV 系统概述
12 03.11.2020
1、系统功能 VHF NAV 系统包括：VOR、ILS两部分，用于飞机
在航路上飞行、着陆近进时提供飞机的位置数据。 VHF NAV接收机向FMC提供方位、航向线与预选
值的偏离信息。 FMC用VOR导航接收机和DME测距机测 量地面导航台地理位置的方位、距离信号与惯性基准 系统来的导航数据进行综合运算，得出精确的飞机导 航数据。
16 03.11.2020
VOR系统在航空导航中的基本功能有两个方面。 1、定位利用VOR设备定位有两种方法 （1）测角定位。 （2）测角- 测距定位。 2、 沿选定的航路导航 飞机沿着预选航道可以飞向（To）或飞离（From）VOR台，并通过航道偏离指示器指出飞 机偏离预选航道的方向（左边或右边）和角度，以引导飞机沿预选航道飞往目的地。
无线电部分
1 03.11.2020
第十四讲 无线电导航系统概述
无线电导航系统（基本内容）
无线电导航基础 VHF 甚高频导航系统 DME 测距机 LRRA 无线电高度表 WXR 气象雷达 GPWS 近地警告系统 TCAS 防撞系统
2 03.11.2020
无线电导航基础
1、 导航基本概念 2、 导航参量 3、 导航定位方法 4、 无线电导航系统分类
第一章航空电子系统电子教案飞行惯导系统
惯性基准组件iru惯性基准系统三个加速度计分别测量飞机三个轴的轴向加速度三个激光陀螺分别测量飞机三个轴的旋转角速度计算机对陀螺和加速度计进行误差补偿建立姿态矩阵姿态速率计算并解算姿态参数
航空电子系统电子教案
陈玖圣
惯性导航系统
• 概述
– – – – – 导航概念 导航分类 坐标系概念 惯导系统功用和分类 惯导元件
概述
2、地球坐标系—— 地球中心为原点，ox 为赤道平面与本初子 午线（指向格林威治 经线），oz沿地轴指 向北极（与地轴重 合）。oy与其构成右 手坐标系，指向东经 90º 方向。固联于地球， 与地球一起转动。 3 、 地 理 坐 标 系 ―― 原点在飞机重心或地 球表面上某点，ox指 东oy指北，oz垂直当 地平面指向天。
概述
• 坐标系概念:根据牛顿力学定律，利用加 速度计连续地测量，从而去计算飞机相 对某一导航坐标系（人工建立的陀螺平 台或计算机的“数学平台”）的加速度 信息，通过计算输出飞机相对导航坐标 系的其他导航参数。
概述
1、惯性坐标系——地球中心为原点，即地球中心惯性 坐标系。一轴沿地球自转轴方向，另两轴在赤道平面 内。坐标不随地球转动。
概述
4、机体坐标系――原点在飞机重心，ox 沿飞机横轴指向右，oy沿飞机纵轴指向 前，oz沿飞机立轴指向上，固联于飞机。 5、平台坐标系――oxyz，原点在飞机重 心，ox、oy两轴总在水平面内且互相垂 直，oz垂直水平面，指向天。平台坐标 系可以与地理坐标系重合，也可以在水 平面内与地理坐标系成一定夹角，成为 流动方位坐标系。（三轴陀螺稳定平台）
惯性基准系统
2.惯性系统显示组件（ISDU）
惯性基准系统ห้องสมุดไป่ตู้
选择电门-选择显示数据，共有以下五种。 • TEST-启动自检程序，IRU标准数据输出，在ISDU和 相应显示器上显示。NAV方式地速大于20KT或ATT方 式，检查禁止。 • TK/GS- 左 显 示 TK 0-359.9 度 （ 分 辨 率 为 0.1º） 右显示GS 0-2000KT（分辨率为1KT） • PPOS-左显示Ф （S90º -N90º ） 右显示λ （E180º -W180º ），分辨率0.1分 • WIND-右显示U（0-256KT），分辨率1KT 左显示δ （0-359º ），分辨率1º 如果ADC送来的真空速TAS小于101KT，风速显示100KT 且风向与飞机航向相同。 • HDG/STS-左显示ψ （0-359.9º ），分辨率0.1º
航空电子系统电子教案
陈玖圣
惯性导航系统
• 概述
– – – – – 导航概念 导航分类 坐标系概念 惯导系统功用和分类 惯导元件
概述
2、地球坐标系—— 地球中心为原点，ox 为赤道平面与本初子 午线（指向格林威治 经线），oz沿地轴指 向北极（与地轴重 合）。oy与其构成右 手坐标系，指向东经 90º 方向。固联于地球， 与地球一起转动。 3 、 地 理 坐 标 系 ―― 原点在飞机重心或地 球表面上某点，ox指 东oy指北，oz垂直当 地平面指向天。
概述
• 坐标系概念:根据牛顿力学定律，利用加 速度计连续地测量，从而去计算飞机相 对某一导航坐标系（人工建立的陀螺平 台或计算机的“数学平台”）的加速度 信息，通过计算输出飞机相对导航坐标 系的其他导航参数。
概述
1、惯性坐标系——地球中心为原点，即地球中心惯性 坐标系。一轴沿地球自转轴方向，另两轴在赤道平面 内。坐标不随地球转动。
概述
4、机体坐标系――原点在飞机重心，ox 沿飞机横轴指向右，oy沿飞机纵轴指向 前，oz沿飞机立轴指向上，固联于飞机。 5、平台坐标系――oxyz，原点在飞机重 心，ox、oy两轴总在水平面内且互相垂 直，oz垂直水平面，指向天。平台坐标 系可以与地理坐标系重合，也可以在水 平面内与地理坐标系成一定夹角，成为 流动方位坐标系。（三轴陀螺稳定平台）
惯性基准系统
2.惯性系统显示组件（ISDU）
惯性基准系统ห้องสมุดไป่ตู้
选择电门-选择显示数据，共有以下五种。 • TEST-启动自检程序，IRU标准数据输出，在ISDU和 相应显示器上显示。NAV方式地速大于20KT或ATT方 式，检查禁止。 • TK/GS- 左 显 示 TK 0-359.9 度 （ 分 辨 率 为 0.1º） 右显示GS 0-2000KT（分辨率为1KT） • PPOS-左显示Ф （S90º -N90º ） 右显示λ （E180º -W180º ），分辨率0.1分 • WIND-右显示U（0-256KT），分辨率1KT 左显示δ （0-359º ），分辨率1º 如果ADC送来的真空速TAS小于101KT，风速显示100KT 且风向与飞机航向相同。 • HDG/STS-左显示ψ （0-359.9º ），分辨率0.1º
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（三）系统部件功用
天线 VHF天线可在VHF频段发射和接收射频信号。
VHF天线称作“刀”形天线，具有50阻抗值，可全 向接收和发射。它是接收与发射信号的门户。当天线 受潮或绝缘不良时，会使发射机功率降低，通信距离 缩短。
机上装有两套或三套相同的系统
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（二）系统组成及安装位置
飞机上一般装有二到三套甚高频通信系统。每套系统 都由收发机、控制板、天线组成。天线接收的射频信 号经收发机处理后，转换成音频信号，通过遥控电子 组件分别送到驾驶舱和选择呼叫系统。发射时，来自 驾驶舱的音频信号经收发机处理成射频信号经天线对 外辐射 。
一个测试电门--静噪/灯试验电门
按下静噪抑制失效，此时耳机内可听到 噪音，同时三个故障灯亮
一个话筒插孔
一个耳机插孔
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– 高频天线调谐耦合器、天线
天线调谐耦合器用来在2MHz30MHz频率范围内调谐，通常 它能在2～15秒内，自动地使 天线阻抗与传输特性阻抗为 50的高频电缆相匹配，使电 压驻波比（VSWR）不超过 1.3：1
归零（HOME） 接收/等待（RCV/STBY） 调谐过程 1. 调谐过程A 2. 调谐过程B 3. 调谐过程C 工作过程 以上正是天线调谐耦合器的四种工作方式
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A320 无线电管理板
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二、 甚高频通信系统
系统概述 系统组成 部件功用 系统方块图
使用天调的原因 为使天线与 收发机的阻抗匹配
频率覆盖系数为
30MHZ/2MHZ=15
天线 凹槽天线 被设计成使
得耦合器能够将天线阻抗与发 射机的高频电缆50特性阻抗 相匹配
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天调的原因------解决阻抗匹配问题
在无线电传输中常会遇到负载阻抗与信号源输出阻抗 不等的情况，如把它们连在一起就得不到最大输出功 率，为此设计了一个网络连接在负载和信号源之间， 把实际负载阻抗转换为信号源所需负载，以便得到最 大功率。------阻抗匹配
天线是发射机的终端，天线的输入阻抗随工作频率变 化而变化，由于高频通信系统工作频段覆盖面大，所 以天线阻抗变化大，为使发射机阻抗与天线输入阻抗 匹配，使发射机输出功率尽可能大的供给天线，必须 采用天调。
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-音频控制板
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（四）高频通信系统功能方式流程
高频通信系统由那几部分组成及功能？ 高频通信系统 功能方式流程如何描述？ 收发机前面板显示情况？
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（一）系统概述
1. 功用: 用于实现飞机与地面台之间、飞机与 飞机之间的远距离通信。（语音、电报、 数据）
2. 系统概况 电波的传播方式 天波 （电离层变化影响通
信质量） 一般飞机装有两套相同的系统 保证工作的
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（一）VHF通信系统概述
功用
甚高频通讯系统是一种近距离的飞机与飞机之间、飞机
与地面电台之间的通讯系统。 （双向话音、数据）
工作方式 AM
工作频率 118.00----136.975MHZ 频率间隔为25KHz
电波的传播方式 空间波（直达波）也叫视距传播
系统工作电源 28VDC
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电波的传播
– 电磁波： 是在空中传播的交变电磁场。
f<300000MHZ(300GHZ)的称为无线电波。简称电波。
– 电波的传播方式：不同频率的Fra bibliotek磁波由于本身传
播规律及地面和大气层的不同影响，形成不同传播方 式。
天波 电离层反射
（短波）
地波（表面波）沿地球表面传播 （中波）
天线 用来辐射和接受射频信号 刀形天线 3套
天线与发射电路阻抗匹配。50Ω
VHF 收发机 VHF 控制板 用于频率选择与测试
VHF- 1、-2 控制板在P8板 VHF- 3 由ACARS系统提供 控制
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天线安装位置
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侧 4. 高频天线1部 垂直安定面前缘
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•部件功用
– 高频控制板
HF控制板用来选择工作频率、工作方式及调节接收灵敏度。功能选择开关可选 择“OFF”（关断）位、“USB”(上边带)、“LSB”（下边带）和“AM”（调
幅）。“RF SENS”(射频灵敏度)旋纽用来控制接收增益。
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– 高频收发机
收发机用于发射和接收载有音 频的射频信号
前面板：
三个故障灯
CONTROL INPUT FAIL 灯亮表明来自 控制板的输入信号失效
LRU FAIL灯亮表明在收发机内部故障 KEY INTERLOCK 灯亮表明收发机
已被键控如天线调谐耦合器中存在 故障此时发射被抑制
空间波 包括直达波和地面反射波 （超短波）
散射波 利用电离层或对流层不均匀性而散射传播
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1) 地波 2) 直达波
3)
波 3) 地面反射波 4) 天波
空间
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一、HF 通信系统
系统概述 系统组成与功用 高频通信系统功能方式流程 学习要点：
高频通信系统的功用、工作频段、工作方式、电波 的传播方式？
可靠性 工作频段 ：2----30MHZ 频道间隔 1KHZ 工作方式：单边带兼容调幅 电源：115VAC 400HZ 三相
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（二）系统组成与功用
系统组成
1. 高频控制板 2个 2. 高频收发机 2部 3. 天线调谐耦合器 2个 垂直安定面前下部两
第二十二讲 飞机通信系统
飞机通信系统的功能：
主要用以实现飞机与地面之间、飞机与飞机之间的相 互通信，也可用于进行机内通话、广播、记录驾驶舱 话音以及向旅客提供视听娱乐信息。
飞机通信系统的分类：
– 高频通信系统 HF COMM – 甚高频通信系统 VHF COMM – 选择呼叫系统 SEL CAL – 音频综合系统 AIS（有线系统） 飞行内话、客舱内话、勤务内话、旅客广播、旅客娱 乐系统、地面呼唤系统、驾驶舱话音记录器