机载信息系统设计与实现

机载信息系统设计与实现

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摘要：本文主要针对航电系统的组成部分之一机载信息系统进行了研究。首先概括了机载信息系统发展的历史和发展方向；然后基于综合模块化航电系统设计思想，提出了面向飞行人员和维修人员使用的机载信息系统总体结构、主要功能；最后对信息系统的对外接口进行了描述。文章针对A380、B787中机载信息系统的设计理念，并基于C919应用需求、未来的发展方向和应用需求进行了设计。

关键词：航电系统；机载信息系统；体系结构；功能

1 引言

机载信息系统是安装在载机平台上具有特定功能的电子设备。机载信息系统能够为飞行人员提供飞行辅助管理工具、为维修工程师提供维修管理平台、为客舱乘务人员提供飞行事务管理、为旅客提供旅途办公和商务活动环境。我国正在进行的大客C919项目，起点要求高，并紧跟国际先进航电系统技术发展趋势，因而提出了机载信息系统的建设要求。

2 机载信息系统发展状况及发展趋势

2.1 发展现状

航空电子技术的飞速发展促进了飞机上电子化管理方式的改变，通过在先进的客机上安装电子飞行包或信息管理系统对飞机上的信息进行管理，大大减轻了机组人员的工作负，提高了飞机的营运效率，降低了航空公司的运营成本。

民航客机上的电子化信息管理应归功于电子飞行包（Electronic Flight BagSystem,EFB），它于1991年面世，将硬件和软件集成在一起，包括电子导航图、飞行操作手册、飞机及飞行员电子日志、飞行标准信息以及能显示滑行时飞机准确位置的识别工具等。2003年10月，B777-300安装了三级电子飞行包，开创了电子飞行包商业飞行先例。在B787上，基于IEEE 802.3以太网技术构建了局域网络，将计算机资源与三级电子飞行包设备连接构成了分布式的信息系统，完成电子飞行包和机载维护信息管理功能，实现了与航电核心系统、机载维护系统、机载娱乐系统等系统的交联，通过地空之间的高速数据链路，可以在办公室内进行QAR（Quick Access Recorder）数据下载、机载数据库更新、飞机维护信息下载等。在A380上，基于IEEE 802.3以太网技术，构建了包括驾驶舱信息管理和维护信息管理的局域网系统以及具有客舱信息管理功能的客舱局域网系统，从电子飞行包的单一功能扩大到面向驾驶员、维修工程师、乘务员、旅客的信息管理服务功能；系统采用先进的通信技术，可以实时地把信息从地面传输到空中，为飞行机组提供非航空电子设备相关信息和应用的查询，为乘客提供网络浏览功能。此外，A380还安装了一个新的地面机场导航系统和增强的保安系统，视频监控系统可对整架飞机进行监控。

2.2 发展趋势

信息技术的发展推动了机载电子设备的发展和升级，机载计算机系统正在向网络化发展。高度综合座舱显示和控制技术，使驾驶员从单纯操纵者转变成座舱资源管理者，为了使驾驶员集中精力进行飞行管理，要求为驾驶员提供简洁、方便、可靠性高的人机界面；为了飞行安全、高效运行，必须及时掌握飞机各部分的运行状态，需要建立机载健康管理和中央维护系统；为满足旅客机上娱乐、办公及消费需求，需要建立接触到信息世界的网络环境，并要求通信从窄带低速数据扩展到全球实时的宽带高速数据通信；为了减轻核心系统对飞行任务的信息实时处理负担，