1第一讲：航空电子系统概述
航空电子
飞机电子系统：(aircraft electronic system)为完成飞行任务所需要的各种机载电子设备。
为了能够在大温差、低气压、宽频范围机械振动、强冲击过载和狭小使用空间等恶劣环境条件下正常而可靠地工作，对飞机电子系统的设计以及元器件和材料的选用都有很高的要求。
因此飞机电子系统的工程难度和成本都比普通电子系统高得多。
飞机电子系统分为通用系统和专用系统。
通用电子系统飞机为完成正常飞行任务所必须装备的电子系统①无线电通信电台：由发射机、接收机、天线、电源、控制盒、送话器(或电键)和受话器组成。
在活动范围大的中远程飞机上同时装载短波和超短波两种通信电台，近距离活动的轻型飞机一般只装载超短波电台（航空通信）。
②导航系统：用于确定飞机瞬时位置，并引导飞机沿着一定的航线从一点飞到另一点。
导航系统处理和综合由各传感器所测得的参数，给出精确的定位信息和为到达目的地所需要的航行诸元素。
在军事上，导航系统还配合完成武器投放、侦察、巡逻、反潜、空战后返航和救援等任务（飞机导航系统）。
导航系统按获得导航信息的方式不同，可分为无线电导航、惯性导航、卫星导航、天文导航、多普勒导航和仪表导航等系统；按作用距离的远近不同，可分为超远程导航、远程导航、中程导航、近程导航和进场着陆导航（无线电控制着陆）等系统;按定位基准不同，可分为绝对导航（在全球坐标系中确定飞机的瞬时位置）和相对导航系统(按指定地点确定飞机的瞬时位置)。
多种导航系统测量参数的综合利用，可以达到比任何单个系统更高的精度。
导航系统与自动驾驶仪交连，可以进一步提高导航精度和自动化程度，减轻飞行员的负担。
③自动飞行控制系统：用来全部或部分地代替飞行员控制和稳定飞机的角运动和重心运动，并能改善飞行品质的反馈控制系统。
这种系统除具有自动驾驶仪功能外，还能改善飞机的操纵性和稳定性，实现航迹控制、自动导航、地形跟随、自动瞄准和武器投放、自动着陆和编队飞行等功能。
飞行控制系统由传感器、计算机、执行机构、自动回零系统、耦合器和控制盒等部分组成。
航电系统简介介绍
武器控制系统
航电系统集成在武器装备 中，支持精确打击和有效 火力控制。
其他领域
无人机应用
航电系统用于无人机飞行控制、导航和任务载荷 数据处理。
气象观测
航电系统在气象卫星上用于观测和监测气象数据 。
科学研究
航电系统支持地球观测、空间科学实验和其他科 研任务。
05
航电系统的发展趋势与挑战
技术创新与升级
创新技术应用
随着科技的不断发展，航电系统正不断引入新技术，如人工智能、大数据、云计算等，以提高系统的 性能和效率。
技术升级需求
随着航空工业的发展，航电系统需要不断升级以满足更高的性能要求和安全性需求。
系统安全性与可靠性
安全性能保障
航电系统的安全性与可靠性是至关重要的， 需要采取多种措施来确保系统的稳定性和安 全性。
人机交互体验优化
为了提高飞行员的工作效率和安全性，航电系统需要提供更加直观和易用的人机交互界 面。
智能化水平提升
通过引入人工智能技术，航电系统可以更加智能地处理各种任务，减轻飞行员的工作负 担。
THANKS
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功能
航电系统的主要功能是保障飞机的安 全、导航、通讯和任务执行，为机组 人员和乘客提供必要的飞行信息和服 务。
航电系统的重要性
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安全保障
航电系统是飞机安全运行的关键组成部分，它能 够提供准确的导航、通讯和飞行控制等功能，保 障飞机的安全和稳定。
飞行效率
航电系统能够提高飞行效率，通过精确的导航和 通讯设备，使飞机能够更快、更准确地到达目的 地。
航电系统的技术特点
高集成度
航电系统采用先进的模块化设计，将 多种航空电子设备高度集成在一起， 实现功能的整合和优化。
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意识。
有效沟通技巧
掌握有效的沟通技巧， 提高与团队成员的沟通
效率。
分工协作能力
明确团队成员的分工和 协作方式，提高团队协
作能力。
解决团队冲突
学会处理团队中出现的 冲突和矛盾，维护团队
和谐氛围。
06
法律法规与标准要求解读
国际民航组织相关规定
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国际民航公约及其附件
人工智能技术概述
介绍人工智能技术的基本原理、发展历程及在航空电子领域的应用前景。
航电系统中的人工智能技术
详细解析航电系统中常用的人工智能技术，如机器学习、深度学习等，并介绍其工作原理及在航电系统中的 应用方式。
人工智能技术应用案例
分享人工智能技术在航电系统中的实际应用案例，如飞行控制系统优化、故障诊断与预测等，并分析其对提 高飞行安全和运营效率的重要性。
研发流程优化
建议企业优化研发流程，加强项目管理和团队协 作，提高研发效率和质量，同时注重知识产权保 护和技术创新。
质量管理体系完善
建议企业加强质量管理体系建设，包括质量方针 、质量目标、质量控制、质量保证等方面，以确 保产品质量和可靠性满足客户需求和法规要求。
培训与人才培养
建议企业加强员工培训和人才培养工作，提高员 工的专业素质和管理能力，为企业发展提供有力 的人才保障。
、智能飞行控制等功能。
安全性考虑
在优化设计中始终注重安全性 原则，确保系统在各种情况下
均能保障飞行安全。
04
先进技术应用案例分享
自动驾驶辅助系统（Autopilot）
自动驾驶辅助系统概述
介绍自动驾驶辅助系统的基本原理、功能及在航空领域的 应用。
航电系统简介
二、航电系统的历史
航空电子设备走过了漫长的发展道路， 经历了几次大的变革，每一次变革都使 飞机的性能获得提高，并且进一步推动 航空电子技术的发展。在航空电子系统 发展中系统结构不断演变，因此航空电 子系统的“结构”成为划时代的主要依 据。
二、航电系统的历史 （一）分立式结构
早期的航空电子系统为分立式结构， 系统由许多“独立的”子系统组成，每 个子系统必须依赖于驾驶员的操作(输 入)，驾驶员不断从各子系统接收信息， 保持对武器系统及外界态势的了解。
F-15鹰式战斗机是美国麦克唐纳·道格拉斯公司 为美国空军研制生产的双引擎、全天候、高机动性空 中优势重型战斗机。
是世界上第一种成熟的第四代战斗机（根据苏联 传统分类和美国2009年后分类方式两者已统一，所 以以上就是唯一的国际第四代战斗机标准）
F-15是由1962年展开的F-X(FighterExperimental)计划发展出来，1969年由麦道 (McDonnell Douglas)公司得标，1972年7月首次 试飞，1974年首架量产机交付美国空军使用。
F-18战斗机引入了“玻璃”座舱概念，淘汰了许 多表盘式仪表，并将原先表盘式仪表的信息显示在阴 极射线显示器上。
安装了抬头显示器 （HUD），仪表面板上 安装了两个多功能阴极 射线显示器和一个水平 阴极射线显示器。座舱 内安装了手不离杆 （HOTAS）油门杆和操 纵杆，作战中需要使用 到了控制开关都集成在 了油门杆和操纵杆上。
三、新一代航空电子系统
（二）新一代航空电子系统的特点
2.综合化进一步向深、广方向发展。“宝石柱” 结构虽然提出了信号处理通用模块及相应处理群集器 的一般结构，但“宝石柱”实验室演示系统和F-22的 综合化深度只达到数据处理资源一级，而“宝石台” 计划的任务之一就是试图进一步在传感器信号处理及 传感器天线孔位上实现综合，在信号处理群集器中使 用通用信号处理模块。
航电系统简介演示
航电系统负责飞机与地面控制中心、机场和其他飞机之间的通信联系，确保信息传递的准确性和及时性。
通信管理
军用战斗机航电系统通过雷达、红外、电子侦察等设备，获取敌我双方的位置、速度、姿态等信息，为作战决策提供重要依据。
战场感知
航电系统实现对各类武器的控制，包括导弹、炸弹、火箭弹等，能够准确命中目标并发挥最大作战效果。
航电系统负责提供导航、通信、监视和生命保障等功能，它还支持飞机在各种天气条件下的安全飞行。
发展水平
随着科技的进步，航电系统已经实现了高度集成化和自动化。
要点一
要点二
挑战
然而，随着飞机变得更加复杂，航电系统的维护和故障排除也变得更加困难。此外，由于对飞机安全性的要求不断提高，航电系统的可靠性也面临着越来越大的挑战。
航电系统可以根据其功能分为多个子系统，如导航系统、通信系统、显示系统、控制系统等。
分类
每个子系统都由多个组件组成，如导航系统中包括GPS接收机、惯性测量单元、地图显示计算机等。通信系统中包括无线电收发机、语音记录仪等。显示系统中包括主飞行显示器、导航显示器等。控制系统中包括自动驾驶仪、飞行控制计算机等。
紧急信号
03
CHAPTER
航电系统的技术基础
现代航电系统采用高度综合化的系统架构，将多种航电功能集成于一个核心处理单元，如多功能处理器或航空电子计算机。
航电系统的硬件设备包括多种传感器、数据链路设备、接口控制设备等，用于获取和处理飞行数据、控制飞行状态以及与飞行员进行交互。
硬件设备
综合化系统架构
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航电系统的软件是系统的核心，负责数据处理、控制和监视飞行状态。
系统软件
航电系统能够获取和处理大量飞行数据，包括导航信息、飞行状态、气象数据等，为飞行员提供准确、实时的飞行信息。
航空电子综合系统概述ppt
航天领域
01
卫星导航：提供精确定位和 导航服务
02
遥感技术：对地球进行观测 和监测
03
通信技术：实现太空与地面 之间的信息传输
04
空间探测：探索宇宙奥秘， 研究天体运行规律
05
载人航天：实现人类进入太 空的梦想，进行科学研究和
探索
航空电子综合系统的 关键技术
硬件技术
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
航空电子设备： 显示设备、传感 器、计算机硬件
导航：GPS、惯 雷达：气象雷达、
性导航系统
地形雷达
军用航空
战斗机：用于飞行控 制、导航、通信等
A
直升机：用于飞行控 制、导航、通信等
C
预警机：用于雷达探 测、通信等
E
B
运输机：用于飞行控 制、导航、通信等
D
无人机：用于飞行控 制、导航、通信等
F
电子战飞机：用于电 子干扰、通信等
的通信
雷达：探测周围环境， 提供预警信息
电子战：对抗敌方电 子干扰和攻击
飞行数据记录：记录 飞行过程中的各种数 据，用于分析与改进
组成
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。
飞行控制系统：负责 控制飞机的飞行姿态、
速度和高度等。
导航系统：提供飞机 的位置、速度、航向 等信息，帮助飞行员
智能化维护：通过 远程诊断、预测性 维护等技术，实现 航空电子综合系统 的智能化维护，降 低维护成本。
智能化交互：实现 人机交互的智能化， 提高飞行员的操作 体验和效率。
网络化
01
航空电子综合系统将实现网络化，提高信息共享和协同作战能力。
1第一讲航空电子系统概述
1第一讲航空电子系统概述航空电子系统是指在航空器上用于实现飞行控制、导航、通信、仪表显示、安全管理等功能的电子设备和系统。
航空电子系统的发展对航空器的安全性、可靠性和性能提出了更高的要求，并且对航空器的研发与制造产生了深远的影响。
首先，航空电子系统的核心功能是飞行控制。
航空电子系统通过各种传感器获取飞行器的状态信息，如空速、姿态、高度等，并通过计算和控制算法实现自动驾驶、飞行动力学调整等功能，使飞行器能够稳定、精确地进行起飞、飞行和降落。
飞行控制系统的可靠性和精度对飞行安全至关重要。
其次，航空电子系统还包括导航功能。
导航系统利用卫星导航系统(GPS)、惯性导航系统(INS)等技术，为飞行员提供飞行器的位置、速度和航向等信息，以实现精确的导航和导航决策。
导航系统对于飞行器的导航精度和导航安全至关重要，尤其在复杂天气条件下，能够提供及时准确的导航信息，有助于避免飞行事故和增加飞行效率。
此外，航空电子系统还包括通信功能。
通信系统通常通过无线电波和卫星通信实现飞行员与地面控制站、其他飞行器和地面通信设备之间的信息交流。
通信系统不仅能够提供飞行指令和天气信息，还可以实现飞行员之间的互相通信，提供救援和紧急通信功能，以提高飞行安全和救援效率。
另外，航空电子系统还包括仪表显示功能。
仪表显示系统通过显示屏和指示器等设备，将飞行器的状态、操作信息以及导航和通信功能的结果以可视化的方式呈现给飞行员，以帮助飞行员更好地了解飞行器的状态和进行操作。
仪表显示系统的设计要符合人机工程学原则，使得飞行员能够快速准确地获取所需信息，并作出正确的决策。
最后，航空电子系统还包括安全管理功能。
安全管理系统通过实时监测和分析飞行器的各种参数和状态信息，进行故障检测和预警，确保飞行器在运行过程中的安全和可靠。
安全管理系统还能够对飞行器的性能和维修情况进行实时监控和分析，以提供飞行器状况的反馈和改进建议，提高飞行器的维修效率和可靠性。
总之，航空电子系统是现代航空器不可或缺的组成部分，它为飞行控制、导航、通信、仪表显示和安全管理等功能提供了技术支持，对飞行安全和飞行效率起到了关键作用。
航电系统简介 ppt课件
机体是按6000飞行小时的使用寿命设计的，机 载电子设备的平均故障间隔为30飞行小时，雷达的 平均故障间隔时间为100小时，电子设备和消耗器材 中有98%有自检能力。
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F-18战斗机引入了“玻璃”座舱概念，淘汰了许
多表盘式仪表，并将原先表盘式仪表的信息显示在
阴极射线显示器上。
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安装了抬头显示器 （HUD），仪表面板上 安装了两个多功能阴极 射线显示器和一个水平 阴极射线显示器。座舱 内安装了手不离杆 （HOTAS）油门杆和操 纵杆，作战中需要使用 到了控制开关都集成在 了油门杆和操纵杆上。
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二、航电系统的历史
（三）联合式结构
联合式结构(也称综合子分系统交联起来，实现信息的统 一调度。这一时期的另一重要特点是电子技 术开始应用于飞行的关键部位，如飞行控制 及地形跟随，同时，传感器和分系统的能力 不断增加，如雷达的能力、红外传感器、激 光测距、电子战设备等。
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三、新一代航空电子系统 （二）新一代航空电子系统的特点
另一方面，飞机管理系统(VMS)本身就是综合化向 更广范围发展的例证，传统的飞控系统是相对独立的 分系统(四余度系统)，且一般不和通用设备等有关系。 VMS使多种功能综合起来，并置于整个系统的管理之 下，综合化的范围实际上已覆盖每个功能。
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三、新一代航空电子系统 （二）新一代航空电子系统的特点
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整套综合机载无线电 电子设备包括：中央数 据综合处理系统；综合 通讯、导航和识别系统 ICNIA和包括无线电电 子对抗系统的全套电子 战设备INEWS；具高分 辨力的机载雷达 AN/APG-77和光电传 感器系统EOSS，两个 激光陀螺仪的超黄蜂 LN-100F惯性导航系统 （HHC）。
航空电子系统的组成及特点
航空电子系统的组成及特点航空电子是指飞机上所有电子系统的总和。
一个最基本的航空电子系统由通信、导航和显示管理等多个系统构成。
航空电子设备种类众多，针对不同用途，这些设备从最简单的警用直升机上的探照灯到复杂如空中预警平台无所不包。
而航空电子系统也有着只属于自己的特点，这些特点更是随着航空电子的发展而不断变化。
一、航空电子系统的组成通信系统通信系统是航电系统中最先出现的，飞机和地面的通信能力从一开始就是至关重要的。
远程通信爆发式的增长意味着飞机必须携带着一大堆的通信设备。
其中一小部分提供了关乎乘客安全的空地通信系统。
机载通信是由公共地址系统和飞机交互通信提供的。
导航系统从早期开始，为了飞行安全性，人们就开发出导航传感器来帮助飞行员。
除了通信设备，飞机上现在又安装了一大堆无线电导航设备。
显示系统显示系统负责检查关键的传感器数据，这些数据能让飞机在严苛的环境里安全的飞行。
显示软件是以飞行控制软件同样的要求开发出来的，他们对飞行员同等重要。
这些显示系统以多种方式确定高度和方位，并安全方便地将这些数据提供给机组人员。
飞行控制系统自动驾驶系统在大部分时间里减少了飞行员的工作负荷和可能出现的失误。
第一个简单的自动驾驶仪用于控制高度及方向，它可以有限地操控一些东西，如发动机推力和机翼舵面。
直到最近，这些老系统仍自然而然地利用电子机械。
防撞系统为了增强空中交通管制，大型运输机和略小些的使用空中防撞系统，它可以检测出附近的其他飞机，并提供防止空中相撞的指令。
为了防止和地面相撞，飞机上也会安装近地警告系统。
气象雷达气象系统如气象雷达和闪电探测器对于夜间飞行或者指令指挥飞行非常重要，因为此时飞行员无法看到前方的气象条件。
暴雨或闪电都意味着强烈的对流和湍流，而气象系统则可以使飞行员绕过这些区域。
光电系统光电系统覆盖的设备范围很广，其中包括前视红外系统和被动式红外设备。
这些设备都可以给机组提供红外图像。
这些图像可以获得更好的目标分辨率，从而用于一切搜救活动。
航空电子系统(无线电通信部分)
36 2020/9/12
•部件功能---选择呼叫控制面板
– 功用 提供选择呼叫系统的目视指示和复位操作。 – 控制与指示
当译码器收到正确编码的音频呼叫时，控制板上这一 有效的收发机所对应的提醒灯点亮。
按压控制板上的灯/开关则对译码器通道进行复位
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•部件功能---选择呼叫译码器
选择呼叫译码器完成下 列功能：
– 监视来自VHF和HF通讯收发机 的音频信号
– 识别与其代码相同的选择呼叫 信号
– 当有呼叫进来时，给出驾驶舱 内的视觉和听觉指示
对于737 –300系列飞机：
每架飞机上的四位编码由译 码器前面板上的四个拇指开 关设定。四个字母码组成为： A-S(I、N、O除外)的任何一 个字母。
幅）。 “RF SENS”(射频灵敏度)旋纽用来控制接收增益。
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10 2020/9/12
– 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
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
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
5 2020/9/12
6 2020/9/12
（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