某型飞机电子任务系统管理分析 下载本文

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某型飞机电子任务系统管理分析

作者:马良

来源:《电子技术与软件工程》2015年第20期

摘 要

飞机上航电电子设备极为复杂,数量繁多,如何高效、快捷的控制各个航电分系统,使得每个设备都能发挥其最高效能已经成为现今飞机航空科技发展的最为重要的一部分,通过简单介绍某型号飞机航电系统的组成,了解各个系统之间的逻辑关系,对其完成控制系统下发的任务,提出一些自己的见解和展望。

【关键词】GPS 飞机 电子任务系统 管理

某型飞机是我国发展的重点型号机种,电子设备多,管理复杂。实现其系统任务工作自动化、便捷化的管理,使机组人员只是进行飞行监控工作,可大大减少飞行机组的工作量。 在飞机航电总系统下有很多飞机的分系统,如无线电系统、导航管理系统、雷达系统、防撞系统、飞控系统、仪表系统等等,各个系统都通过飞行总线相互交联、接收航电显控系统下发的指令,通过数据链进行数据共享后各自完成工作。

以导航管理系统为例,导航管理包括无线电导航辅助的运转,有无线电高度、罗盘、电台等,系统从惯导和GPS提取飞机的精确位置、速度,结合自动驾驶仪获得的飞机操作指令,使飞机自动沿着飞行航路进行控制,实现飞机导航任务系统的自动化管理,将飞行员从单调持续的驾驶中解放出来。随着技术的不断发展,自动驾驶飞行任务系统在一个设计任务高度完整下,自动完成飞行地形的规避、能见度低的航行、低空高速的飞行都是可以完全实现的。 1 电传控制任务管理

电传飞行控制系统在飞机发展上是具有里程碑意义的,其中提供高度综合化、数字化的电传控制则是其最为先进的一代。顾名思义电传即是以电信号传递信号和指令的技术。现代多数系统都是采用多路时分导线组成的数字网络,为其高速的传递信号提供保障。

飞机控制系统将高速的电传系统和数据链路融入到成熟的数据总线系统中,将总线控制器嵌入到飞控计算机中,完成对数据、地址、航向等多种信息的控制。

良好的电传系统需要运动传感器的信号反馈,如飞机俯仰、横滚、偏航轴的角运动速度,飞行高度和速度的舵面效应产生剧烈变化等等。运动传感器通过上传数据信号得到飞控计算机系统的电传指令,调整飞机舵面产生作用于飞机上的力和力矩,以修正和抑制飞机与指令航迹的偏差。

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2 电传系统优越性任务管理

高性能的电传系统,可以在飞机控制上采用更小的舵面与尾翼,减少飞机的自重,有效补偿固有稳定度降低。降低稳定余度后,采用电传飞行控制系统可设计性能更好、适应性更强的飞机。电传信号操作比机械操作更加轻便,其克服了机械摩擦、反传,以及定期机械调整等检查,电传融合数据链经控制计算机调节指令信号,使得飞机操纵具有更大的灵活性。 3 数字电传系统

现代电传飞行控制系统采用数字技术进行设计,用多路、时分总线控制网络传输串行数字信号,取代以往模拟计算技术的飞行控制系统,与之相比,数字化具有绝对的优势。通过控制修改软件可改变系统的增益、控制比率,而不是经过硬件的更换。增加综合系统计算,减少机上系统自检的故障率。通过多路数据传输和数据链总线网络使得电缆重量大大降低。在获得高效的传输能力的同时,加大了系统自检和验证能力。 4 电传系统的软件管理

电传系统的控制软件必须具有高度安全性、完整性。显然,软件的开发各个阶段的文档与结构控制必须完全符合适航的要求。软件开发形式和方法要进行数字的集合与软件功能的数学逻辑,这样的软件设计更加详细、错误少、明了、易于检查。

飞行控制系统的程序语言在软件管理中也是至关重要的,以往的设计中多用汇编语言,其直接将语言转换为机器代码,执行速度快、并且计算过程可见。然而却缺少高级语言的灵活性、错误检测能力、处理复杂问题的能力。现在的系统程序中多用高级语言代替。

为保证程序的稳定和安全性,一般设置多个(两个以上)完全独立的飞行控制系统软件,每一套软件都是经过一个独立软件开发小组进行完成,以避免在流程操作中可能出现同样错误。控制软件开发过程的严格程度与多版本软件应用在降低软件程序过程中出现错误的概率可大大提高。进一步提高软件操作的可靠性等级。 5 结论

飞机飞行任务系统的管理是飞机操纵上最为重要的部分,电传飞控系统则是直接针对飞机飞行任务的操作系统,其对提高综合的自动增稳,提高固有稳定性,通过数字结构、数据链系统将各个系统之间的操作结合,以期获得理想的操纵和控制特性作用极其明显,电传系统控制在飞机发展中是具有里程碑的意义。 参考文献

[1]吕娜,杜思深,张岳彤.数据链理论与系统[M].北京:电子工业出版社 2011.6.

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[2]马银才,张兴媛.航空机载电子设备[M].北京:清华大学出版社 2012.7. 作者简介

马良(1980-),男,陕西省澄城县人,现为中航飞机西安飞机分公司技术员、工程师。研究方向为电子微波技术的研究与发展。 作者单位

中航飞机西安飞机分公司 陕西省西安市 710089