航空電子系統(tǒng)發(fā)展及展望

吳志軍+楊勝學(xué)

摘 要：本文圍繞航空電子系統(tǒng)闡述了20世紀(jì)70年代至今航空電子發(fā)展的幾個階段，針對影響航空電子發(fā)展的幾個因素，展開討論，并分析航空電子綜合發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：航空電子 模塊化 機載網(wǎng)絡(luò) 綜合航電

中圖分類號：V243 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（c）-0033-02

飛機上所安裝的電子系統(tǒng)和其所承載的越來越復(fù)雜多元化的任務(wù)呈比例增加，趨向復(fù)雜，機載航空電子系統(tǒng)在提高飛機性能方面占有越來越重要的地位。

1 航空電子系統(tǒng)綜合

在飛機完成任務(wù)的過程中，所有進行支持的和電子學(xué)有關(guān)的系統(tǒng)以及設(shè)備就是航空電子。記在網(wǎng)絡(luò)和軟硬件等技術(shù)將電子功能和對應(yīng)的電子設(shè)備在飛機物理結(jié)構(gòu)空間內(nèi)組合成一個有機整體，來達到高度共享資源的目的，將系統(tǒng)作戰(zhàn)性能、可靠性相平衡與生命周期成本控制方面。

2 航點綜合技術(shù)的發(fā)展歷程

在迄今為止的數(shù)十年發(fā)展過程中，航空電子系統(tǒng)經(jīng)歷了分立式、聯(lián)合式、綜合式和先進綜合式四個發(fā)展階段。

2.1 分立綜合式航空電子系統(tǒng)

各個子系統(tǒng)獨立，飛行員必須分別獲取各個子系統(tǒng)的顯示信息，并分別進行各個子系統(tǒng)的控制和操作，這種航空電子系統(tǒng)被認為是第一代航空電子系統(tǒng)。由于機載電子設(shè)備的數(shù)量和種類多且自成系統(tǒng)，設(shè)備間的信號傳遞都采用點對點傳輸方式，互連電纜繁多，重量大，占用空間大，隊飛機平臺造成了很不利的影響。

2.2 聯(lián)合式航空電子系統(tǒng)[1]

由于分立式航空電子的種種限制，使飛行員幾乎無法非常有效地操縱飛機。提出了以數(shù)據(jù)總線和綜合顯示控制為標(biāo)志的聯(lián)合式航空電子系統(tǒng)。該系統(tǒng)大大減輕了飛行員的負擔(dān)，簡化了系統(tǒng)設(shè)計，將獨立工作的航點設(shè)備通過1553B數(shù)據(jù)總線進行互聯(lián)，并通過任務(wù)軟件進行綜合控制和現(xiàn)實，實現(xiàn)信息資源共享，提高了系統(tǒng)的性能。并將該系統(tǒng)成功地應(yīng)用于F-16、F-18和法國的幻影2000等一系列戰(zhàn)斗機上。

盡管解決了部分信息共享和顯示控制的問題，隨著航空電子系統(tǒng)進一步復(fù)雜化，聯(lián)合式航空電子系統(tǒng)也表現(xiàn)出明顯的局限性：各子系統(tǒng)仍使用專用的硬件和軟件資源，僅對現(xiàn)實和控制進行了綜合，綜合化程度低；數(shù)據(jù)總線寬快不夠，1553總線速率為1 Mb/s不能滿足新的系統(tǒng)信息傳輸?shù)囊螅幌到y(tǒng)通過總線控制器集中控制，缺乏系統(tǒng)控制上的健壯性；需要外場、內(nèi)場、和車間三級維修支持，在正果系統(tǒng)生命周期中造成大量附加成本。

2.3 綜合式航空電子系統(tǒng)

“寶石柱”計劃[2]是美國空軍萊特實驗室于1987年提出，并于1991年完成演示實驗，在F-22、A-12、RAH-66上獲得應(yīng)用。“寶石柱”計劃的重要意義在于賣出了顯著的航空電子功能綜合的第一步。由通用的數(shù)據(jù)處理機組成航空電子核心處理系統(tǒng)，完成傳感器的信息處理和系統(tǒng)任務(wù)管理功能。它將航空電子系統(tǒng)劃分為傳感器區(qū)、數(shù)字信號處理區(qū)、任務(wù)管理區(qū)和飛機管理區(qū)。在各個功能區(qū)中采用了一些相同的通用模塊，并且可以安裝在相同的設(shè)備架中。通用模塊系列的應(yīng)用提高了系統(tǒng)可靠性，取消了空軍基地中間級維修，大大降低了飛機生命周期成本。F-22系統(tǒng)綜合結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。

2.4 先進綜合式航空電子系統(tǒng)

航空電子系統(tǒng)面臨性能、成本和可靠性等方面的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在改進性能方面，隱身性已成為許多新的軍用飛機的一項主要涉及考慮，然而航空電子在滿足隱身性的要求下還必須提供足夠的數(shù)據(jù)，使飛行員獲得戰(zhàn)場威脅、地形等諸多信息。還需要綜合通過數(shù)據(jù)鏈從外部獲得數(shù)據(jù)，以補充機載傳感器的信息，構(gòu)成動態(tài)的任務(wù)態(tài)勢。為了提供這個能力，需要大大改進傳感器級傳感器信號處理能力。在提高系統(tǒng)可用性方面。21世紀(jì)航空電子使用環(huán)境對電子設(shè)備設(shè)計、封裝、冷卻等方面提出了新的要求，特別強調(diào)更廣泛的通用化和模塊化，改進電子系統(tǒng)可靠性，簡化維修，減少對機務(wù)人員和系統(tǒng)供應(yīng)渠道的依賴。

20世紀(jì)90年代初，美國空軍萊特實驗室針對2000年以后的航空電子系統(tǒng)需求提出了“寶石臺”計劃[3]，如圖2所示。與“寶石柱”計劃不同的是，“寶石臺”將綜合化和模塊化的概念推廣到了天線孔徑和傳感器信號預(yù)處理的領(lǐng)域。

3 航空電子綜合系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

3.1 航點綜合化技術(shù)向深度和廣度發(fā)展

（1）綜合傳感器系統(tǒng)（ISS）計劃中，射頻、天線孔徑、信號處理、數(shù)字處理等都將采用共用概念；（2）綜合孔徑傳感器系統(tǒng)（IASS）用一個480×680像素的紅外焦平面陣完成前視紅外、紅外搜索跟蹤、電視攝像等功能；（3）分布孔徑紅外系統(tǒng)（DAIRS）把導(dǎo)彈逼近告警裝置、紅外搜索跟蹤和前視紅外等功能綜合成一個系統(tǒng)；（4）綜合射頻對抗系統(tǒng)（SIRFC）、“綜合紅外對抗系統(tǒng)（SIIRCM）將定向紅外對抗和紫外線導(dǎo)彈告警結(jié)合起來；（5）F-22、EF-2000飛機對機電系統(tǒng)實施統(tǒng)一的控制和管理，即公共設(shè)備管理系統(tǒng)，并納入綜合航電系統(tǒng)統(tǒng)一管理和控制。下一步將朝著功能和能量的綜合方向發(fā)展，由一個整體的綜合系統(tǒng)完成目前由各機電系統(tǒng)完成的全部功能。綜合已不限于單機之內(nèi)，最大限度地利用機外信息資源將是今后一個顯著特點。

3.2 廣泛使用COTS技術(shù)

為了實現(xiàn)經(jīng)濟上可承受、性能、可改進性和重新使用能力的四大指標(biāo)，在未來的綜合航電系統(tǒng)中將更加強調(diào)采用COTS技術(shù)。開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)下，更新周期很短的商用產(chǎn)品，采用公開一致的民用標(biāo)準(zhǔn)，易于更新、易于發(fā)展、易于采用新技術(shù)。

3.3 實現(xiàn)高度的模塊化

模塊化是實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡化和綜合化的基礎(chǔ)，也是實現(xiàn)系統(tǒng)重構(gòu)的基礎(chǔ)。航電系統(tǒng)由三級維修簡化成二級維修，減少維修人員和地面維修設(shè)備，大大減少了后勤保障費用。

3.4 戰(zhàn)斗機傳感器進一步綜合化

多傳感器綜合（MSI）的目標(biāo)是：（1）改變目前各種傳感器分立的狀態(tài)，實現(xiàn)互為補充、互為備份、揚長避短、綜合使用各傳感器提供的信息；（2）對多傳感器實現(xiàn)綜合的控制和管理，在現(xiàn)有的硬件和軟件水平上獲得比任何單獨的傳感器性能更高的傳感器系統(tǒng)；（3）美國空軍F-22傳感器系統(tǒng)的天線及射頻前端功能仍是分立的，雷達、RWR/ESM、CNI各有自己的天線及前端處理功能，綜合起來完成雷達、EW、CNI等功能；（4）傳感器的信號處理和數(shù)據(jù)處理也要實現(xiàn)綜合，使用統(tǒng)一的中頻進行處理，A/D變換盡量向前端推移，使用標(biāo)準(zhǔn)的共用模塊。完成信號處理和數(shù)據(jù)處理，然后通過航空電子網(wǎng)絡(luò)，連接到CIP，進行數(shù)據(jù)融合。對傳感器的控制和功率管理也可通過該通道完成；（5）傳感器系統(tǒng)的界線將被打破。如，用于掃描和跟蹤目標(biāo)這些傳統(tǒng)雷達任務(wù)的有源電子掃描陣（AESA）在同一時刻也用于干擾、電子情報、通信和其他任務(wù)；（6）AESA收集的數(shù)據(jù)將與機外數(shù)據(jù)源（如預(yù)警機、電子戰(zhàn)飛機和衛(wèi)星），以及機上的光電系統(tǒng)的信息進行融合。

參考文獻

[1] 霍曼，鄧中衛(wèi).國外軍用飛機航空電子系統(tǒng)發(fā)展趨勢[J].航空電子技術(shù)，2004（4）：5-10.

[2] 江帆，鞠建波，鄧小濤.綜合航空電子系統(tǒng)新技術(shù)研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2003（20）：32-34.

[3] 姜鑫.軍用直升機航空電子系統(tǒng)的發(fā)展[J].直升機技術(shù)，2002（4）：46-48endprint

摘 要：本文圍繞航空電子系統(tǒng)闡述了20世紀(jì)70年代至今航空電子發(fā)展的幾個階段，針對影響航空電子發(fā)展的幾個因素，展開討論，并分析航空電子綜合發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：航空電子 模塊化 機載網(wǎng)絡(luò) 綜合航電

中圖分類號：V243 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（c）-0033-02

飛機上所安裝的電子系統(tǒng)和其所承載的越來越復(fù)雜多元化的任務(wù)呈比例增加，趨向復(fù)雜，機載航空電子系統(tǒng)在提高飛機性能方面占有越來越重要的地位。

1 航空電子系統(tǒng)綜合

在飛機完成任務(wù)的過程中，所有進行支持的和電子學(xué)有關(guān)的系統(tǒng)以及設(shè)備就是航空電子。記在網(wǎng)絡(luò)和軟硬件等技術(shù)將電子功能和對應(yīng)的電子設(shè)備在飛機物理結(jié)構(gòu)空間內(nèi)組合成一個有機整體，來達到高度共享資源的目的，將系統(tǒng)作戰(zhàn)性能、可靠性相平衡與生命周期成本控制方面。

2 航點綜合技術(shù)的發(fā)展歷程

在迄今為止的數(shù)十年發(fā)展過程中，航空電子系統(tǒng)經(jīng)歷了分立式、聯(lián)合式、綜合式和先進綜合式四個發(fā)展階段。

2.1 分立綜合式航空電子系統(tǒng)

各個子系統(tǒng)獨立，飛行員必須分別獲取各個子系統(tǒng)的顯示信息，并分別進行各個子系統(tǒng)的控制和操作，這種航空電子系統(tǒng)被認為是第一代航空電子系統(tǒng)。由于機載電子設(shè)備的數(shù)量和種類多且自成系統(tǒng)，設(shè)備間的信號傳遞都采用點對點傳輸方式，互連電纜繁多，重量大，占用空間大，隊飛機平臺造成了很不利的影響。

2.2 聯(lián)合式航空電子系統(tǒng)[1]

由于分立式航空電子的種種限制，使飛行員幾乎無法非常有效地操縱飛機。提出了以數(shù)據(jù)總線和綜合顯示控制為標(biāo)志的聯(lián)合式航空電子系統(tǒng)。該系統(tǒng)大大減輕了飛行員的負擔(dān)，簡化了系統(tǒng)設(shè)計，將獨立工作的航點設(shè)備通過1553B數(shù)據(jù)總線進行互聯(lián)，并通過任務(wù)軟件進行綜合控制和現(xiàn)實，實現(xiàn)信息資源共享，提高了系統(tǒng)的性能。并將該系統(tǒng)成功地應(yīng)用于F-16、F-18和法國的幻影2000等一系列戰(zhàn)斗機上。

盡管解決了部分信息共享和顯示控制的問題，隨著航空電子系統(tǒng)進一步復(fù)雜化，聯(lián)合式航空電子系統(tǒng)也表現(xiàn)出明顯的局限性：各子系統(tǒng)仍使用專用的硬件和軟件資源，僅對現(xiàn)實和控制進行了綜合，綜合化程度低；數(shù)據(jù)總線寬快不夠，1553總線速率為1 Mb/s不能滿足新的系統(tǒng)信息傳輸?shù)囊螅幌到y(tǒng)通過總線控制器集中控制，缺乏系統(tǒng)控制上的健壯性；需要外場、內(nèi)場、和車間三級維修支持，在正果系統(tǒng)生命周期中造成大量附加成本。

2.3 綜合式航空電子系統(tǒng)

“寶石柱”計劃[2]是美國空軍萊特實驗室于1987年提出，并于1991年完成演示實驗，在F-22、A-12、RAH-66上獲得應(yīng)用。“寶石柱”計劃的重要意義在于賣出了顯著的航空電子功能綜合的第一步。由通用的數(shù)據(jù)處理機組成航空電子核心處理系統(tǒng)，完成傳感器的信息處理和系統(tǒng)任務(wù)管理功能。它將航空電子系統(tǒng)劃分為傳感器區(qū)、數(shù)字信號處理區(qū)、任務(wù)管理區(qū)和飛機管理區(qū)。在各個功能區(qū)中采用了一些相同的通用模塊，并且可以安裝在相同的設(shè)備架中。通用模塊系列的應(yīng)用提高了系統(tǒng)可靠性，取消了空軍基地中間級維修，大大降低了飛機生命周期成本。F-22系統(tǒng)綜合結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。

2.4 先進綜合式航空電子系統(tǒng)

航空電子系統(tǒng)面臨性能、成本和可靠性等方面的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在改進性能方面，隱身性已成為許多新的軍用飛機的一項主要涉及考慮，然而航空電子在滿足隱身性的要求下還必須提供足夠的數(shù)據(jù)，使飛行員獲得戰(zhàn)場威脅、地形等諸多信息。還需要綜合通過數(shù)據(jù)鏈從外部獲得數(shù)據(jù)，以補充機載傳感器的信息，構(gòu)成動態(tài)的任務(wù)態(tài)勢。為了提供這個能力，需要大大改進傳感器級傳感器信號處理能力。在提高系統(tǒng)可用性方面。21世紀(jì)航空電子使用環(huán)境對電子設(shè)備設(shè)計、封裝、冷卻等方面提出了新的要求，特別強調(diào)更廣泛的通用化和模塊化，改進電子系統(tǒng)可靠性，簡化維修，減少對機務(wù)人員和系統(tǒng)供應(yīng)渠道的依賴。

20世紀(jì)90年代初，美國空軍萊特實驗室針對2000年以后的航空電子系統(tǒng)需求提出了“寶石臺”計劃[3]，如圖2所示。與“寶石柱”計劃不同的是，“寶石臺”將綜合化和模塊化的概念推廣到了天線孔徑和傳感器信號預(yù)處理的領(lǐng)域。

3 航空電子綜合系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

3.1 航點綜合化技術(shù)向深度和廣度發(fā)展

（1）綜合傳感器系統(tǒng)（ISS）計劃中，射頻、天線孔徑、信號處理、數(shù)字處理等都將采用共用概念；（2）綜合孔徑傳感器系統(tǒng)（IASS）用一個480×680像素的紅外焦平面陣完成前視紅外、紅外搜索跟蹤、電視攝像等功能；（3）分布孔徑紅外系統(tǒng)（DAIRS）把導(dǎo)彈逼近告警裝置、紅外搜索跟蹤和前視紅外等功能綜合成一個系統(tǒng)；（4）綜合射頻對抗系統(tǒng)（SIRFC）、“綜合紅外對抗系統(tǒng)（SIIRCM）將定向紅外對抗和紫外線導(dǎo)彈告警結(jié)合起來；（5）F-22、EF-2000飛機對機電系統(tǒng)實施統(tǒng)一的控制和管理，即公共設(shè)備管理系統(tǒng)，并納入綜合航電系統(tǒng)統(tǒng)一管理和控制。下一步將朝著功能和能量的綜合方向發(fā)展，由一個整體的綜合系統(tǒng)完成目前由各機電系統(tǒng)完成的全部功能。綜合已不限于單機之內(nèi)，最大限度地利用機外信息資源將是今后一個顯著特點。

3.2 廣泛使用COTS技術(shù)

為了實現(xiàn)經(jīng)濟上可承受、性能、可改進性和重新使用能力的四大指標(biāo)，在未來的綜合航電系統(tǒng)中將更加強調(diào)采用COTS技術(shù)。開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)下，更新周期很短的商用產(chǎn)品，采用公開一致的民用標(biāo)準(zhǔn)，易于更新、易于發(fā)展、易于采用新技術(shù)。

3.3 實現(xiàn)高度的模塊化

模塊化是實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡化和綜合化的基礎(chǔ)，也是實現(xiàn)系統(tǒng)重構(gòu)的基礎(chǔ)。航電系統(tǒng)由三級維修簡化成二級維修，減少維修人員和地面維修設(shè)備，大大減少了后勤保障費用。

3.4 戰(zhàn)斗機傳感器進一步綜合化

多傳感器綜合（MSI）的目標(biāo)是：（1）改變目前各種傳感器分立的狀態(tài)，實現(xiàn)互為補充、互為備份、揚長避短、綜合使用各傳感器提供的信息；（2）對多傳感器實現(xiàn)綜合的控制和管理，在現(xiàn)有的硬件和軟件水平上獲得比任何單獨的傳感器性能更高的傳感器系統(tǒng)；（3）美國空軍F-22傳感器系統(tǒng)的天線及射頻前端功能仍是分立的，雷達、RWR/ESM、CNI各有自己的天線及前端處理功能，綜合起來完成雷達、EW、CNI等功能；（4）傳感器的信號處理和數(shù)據(jù)處理也要實現(xiàn)綜合，使用統(tǒng)一的中頻進行處理，A/D變換盡量向前端推移，使用標(biāo)準(zhǔn)的共用模塊。完成信號處理和數(shù)據(jù)處理，然后通過航空電子網(wǎng)絡(luò)，連接到CIP，進行數(shù)據(jù)融合。對傳感器的控制和功率管理也可通過該通道完成；（5）傳感器系統(tǒng)的界線將被打破。如，用于掃描和跟蹤目標(biāo)這些傳統(tǒng)雷達任務(wù)的有源電子掃描陣（AESA）在同一時刻也用于干擾、電子情報、通信和其他任務(wù)；（6）AESA收集的數(shù)據(jù)將與機外數(shù)據(jù)源（如預(yù)警機、電子戰(zhàn)飛機和衛(wèi)星），以及機上的光電系統(tǒng)的信息進行融合。

參考文獻

[1] 霍曼，鄧中衛(wèi).國外軍用飛機航空電子系統(tǒng)發(fā)展趨勢[J].航空電子技術(shù)，2004（4）：5-10.

[2] 江帆，鞠建波，鄧小濤.綜合航空電子系統(tǒng)新技術(shù)研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2003（20）：32-34.

[3] 姜鑫.軍用直升機航空電子系統(tǒng)的發(fā)展[J].直升機技術(shù)，2002（4）：46-48endprint

摘 要：本文圍繞航空電子系統(tǒng)闡述了20世紀(jì)70年代至今航空電子發(fā)展的幾個階段，針對影響航空電子發(fā)展的幾個因素，展開討論，并分析航空電子綜合發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：航空電子 模塊化 機載網(wǎng)絡(luò) 綜合航電

中圖分類號：V243 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（c）-0033-02

飛機上所安裝的電子系統(tǒng)和其所承載的越來越復(fù)雜多元化的任務(wù)呈比例增加，趨向復(fù)雜，機載航空電子系統(tǒng)在提高飛機性能方面占有越來越重要的地位。

1 航空電子系統(tǒng)綜合

在飛機完成任務(wù)的過程中，所有進行支持的和電子學(xué)有關(guān)的系統(tǒng)以及設(shè)備就是航空電子。記在網(wǎng)絡(luò)和軟硬件等技術(shù)將電子功能和對應(yīng)的電子設(shè)備在飛機物理結(jié)構(gòu)空間內(nèi)組合成一個有機整體，來達到高度共享資源的目的，將系統(tǒng)作戰(zhàn)性能、可靠性相平衡與生命周期成本控制方面。

2 航點綜合技術(shù)的發(fā)展歷程

在迄今為止的數(shù)十年發(fā)展過程中，航空電子系統(tǒng)經(jīng)歷了分立式、聯(lián)合式、綜合式和先進綜合式四個發(fā)展階段。

2.1 分立綜合式航空電子系統(tǒng)

各個子系統(tǒng)獨立，飛行員必須分別獲取各個子系統(tǒng)的顯示信息，并分別進行各個子系統(tǒng)的控制和操作，這種航空電子系統(tǒng)被認為是第一代航空電子系統(tǒng)。由于機載電子設(shè)備的數(shù)量和種類多且自成系統(tǒng)，設(shè)備間的信號傳遞都采用點對點傳輸方式，互連電纜繁多，重量大，占用空間大，隊飛機平臺造成了很不利的影響。

2.2 聯(lián)合式航空電子系統(tǒng)[1]

由于分立式航空電子的種種限制，使飛行員幾乎無法非常有效地操縱飛機。提出了以數(shù)據(jù)總線和綜合顯示控制為標(biāo)志的聯(lián)合式航空電子系統(tǒng)。該系統(tǒng)大大減輕了飛行員的負擔(dān)，簡化了系統(tǒng)設(shè)計，將獨立工作的航點設(shè)備通過1553B數(shù)據(jù)總線進行互聯(lián)，并通過任務(wù)軟件進行綜合控制和現(xiàn)實，實現(xiàn)信息資源共享，提高了系統(tǒng)的性能。并將該系統(tǒng)成功地應(yīng)用于F-16、F-18和法國的幻影2000等一系列戰(zhàn)斗機上。

盡管解決了部分信息共享和顯示控制的問題，隨著航空電子系統(tǒng)進一步復(fù)雜化，聯(lián)合式航空電子系統(tǒng)也表現(xiàn)出明顯的局限性：各子系統(tǒng)仍使用專用的硬件和軟件資源，僅對現(xiàn)實和控制進行了綜合，綜合化程度低；數(shù)據(jù)總線寬快不夠，1553總線速率為1 Mb/s不能滿足新的系統(tǒng)信息傳輸?shù)囊螅幌到y(tǒng)通過總線控制器集中控制，缺乏系統(tǒng)控制上的健壯性；需要外場、內(nèi)場、和車間三級維修支持，在正果系統(tǒng)生命周期中造成大量附加成本。

2.3 綜合式航空電子系統(tǒng)

“寶石柱”計劃[2]是美國空軍萊特實驗室于1987年提出，并于1991年完成演示實驗，在F-22、A-12、RAH-66上獲得應(yīng)用。“寶石柱”計劃的重要意義在于賣出了顯著的航空電子功能綜合的第一步。由通用的數(shù)據(jù)處理機組成航空電子核心處理系統(tǒng)，完成傳感器的信息處理和系統(tǒng)任務(wù)管理功能。它將航空電子系統(tǒng)劃分為傳感器區(qū)、數(shù)字信號處理區(qū)、任務(wù)管理區(qū)和飛機管理區(qū)。在各個功能區(qū)中采用了一些相同的通用模塊，并且可以安裝在相同的設(shè)備架中。通用模塊系列的應(yīng)用提高了系統(tǒng)可靠性，取消了空軍基地中間級維修，大大降低了飛機生命周期成本。F-22系統(tǒng)綜合結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。

2.4 先進綜合式航空電子系統(tǒng)

航空電子系統(tǒng)面臨性能、成本和可靠性等方面的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在改進性能方面，隱身性已成為許多新的軍用飛機的一項主要涉及考慮，然而航空電子在滿足隱身性的要求下還必須提供足夠的數(shù)據(jù)，使飛行員獲得戰(zhàn)場威脅、地形等諸多信息。還需要綜合通過數(shù)據(jù)鏈從外部獲得數(shù)據(jù)，以補充機載傳感器的信息，構(gòu)成動態(tài)的任務(wù)態(tài)勢。為了提供這個能力，需要大大改進傳感器級傳感器信號處理能力。在提高系統(tǒng)可用性方面。21世紀(jì)航空電子使用環(huán)境對電子設(shè)備設(shè)計、封裝、冷卻等方面提出了新的要求，特別強調(diào)更廣泛的通用化和模塊化，改進電子系統(tǒng)可靠性，簡化維修，減少對機務(wù)人員和系統(tǒng)供應(yīng)渠道的依賴。

20世紀(jì)90年代初，美國空軍萊特實驗室針對2000年以后的航空電子系統(tǒng)需求提出了“寶石臺”計劃[3]，如圖2所示。與“寶石柱”計劃不同的是，“寶石臺”將綜合化和模塊化的概念推廣到了天線孔徑和傳感器信號預(yù)處理的領(lǐng)域。

3 航空電子綜合系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

3.1 航點綜合化技術(shù)向深度和廣度發(fā)展

（1）綜合傳感器系統(tǒng)（ISS）計劃中，射頻、天線孔徑、信號處理、數(shù)字處理等都將采用共用概念；（2）綜合孔徑傳感器系統(tǒng)（IASS）用一個480×680像素的紅外焦平面陣完成前視紅外、紅外搜索跟蹤、電視攝像等功能；（3）分布孔徑紅外系統(tǒng)（DAIRS）把導(dǎo)彈逼近告警裝置、紅外搜索跟蹤和前視紅外等功能綜合成一個系統(tǒng)；（4）綜合射頻對抗系統(tǒng)（SIRFC）、“綜合紅外對抗系統(tǒng)（SIIRCM）將定向紅外對抗和紫外線導(dǎo)彈告警結(jié)合起來；（5）F-22、EF-2000飛機對機電系統(tǒng)實施統(tǒng)一的控制和管理，即公共設(shè)備管理系統(tǒng)，并納入綜合航電系統(tǒng)統(tǒng)一管理和控制。下一步將朝著功能和能量的綜合方向發(fā)展，由一個整體的綜合系統(tǒng)完成目前由各機電系統(tǒng)完成的全部功能。綜合已不限于單機之內(nèi)，最大限度地利用機外信息資源將是今后一個顯著特點。

3.2 廣泛使用COTS技術(shù)

為了實現(xiàn)經(jīng)濟上可承受、性能、可改進性和重新使用能力的四大指標(biāo)，在未來的綜合航電系統(tǒng)中將更加強調(diào)采用COTS技術(shù)。開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)下，更新周期很短的商用產(chǎn)品，采用公開一致的民用標(biāo)準(zhǔn)，易于更新、易于發(fā)展、易于采用新技術(shù)。

3.3 實現(xiàn)高度的模塊化

模塊化是實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡化和綜合化的基礎(chǔ)，也是實現(xiàn)系統(tǒng)重構(gòu)的基礎(chǔ)。航電系統(tǒng)由三級維修簡化成二級維修，減少維修人員和地面維修設(shè)備，大大減少了后勤保障費用。

3.4 戰(zhàn)斗機傳感器進一步綜合化

多傳感器綜合（MSI）的目標(biāo)是：（1）改變目前各種傳感器分立的狀態(tài)，實現(xiàn)互為補充、互為備份、揚長避短、綜合使用各傳感器提供的信息；（2）對多傳感器實現(xiàn)綜合的控制和管理，在現(xiàn)有的硬件和軟件水平上獲得比任何單獨的傳感器性能更高的傳感器系統(tǒng)；（3）美國空軍F-22傳感器系統(tǒng)的天線及射頻前端功能仍是分立的，雷達、RWR/ESM、CNI各有自己的天線及前端處理功能，綜合起來完成雷達、EW、CNI等功能；（4）傳感器的信號處理和數(shù)據(jù)處理也要實現(xiàn)綜合，使用統(tǒng)一的中頻進行處理，A/D變換盡量向前端推移，使用標(biāo)準(zhǔn)的共用模塊。完成信號處理和數(shù)據(jù)處理，然后通過航空電子網(wǎng)絡(luò)，連接到CIP，進行數(shù)據(jù)融合。對傳感器的控制和功率管理也可通過該通道完成；（5）傳感器系統(tǒng)的界線將被打破。如，用于掃描和跟蹤目標(biāo)這些傳統(tǒng)雷達任務(wù)的有源電子掃描陣（AESA）在同一時刻也用于干擾、電子情報、通信和其他任務(wù)；（6）AESA收集的數(shù)據(jù)將與機外數(shù)據(jù)源（如預(yù)警機、電子戰(zhàn)飛機和衛(wèi)星），以及機上的光電系統(tǒng)的信息進行融合。

參考文獻

[1] 霍曼，鄧中衛(wèi).國外軍用飛機航空電子系統(tǒng)發(fā)展趨勢[J].航空電子技術(shù)，2004（4）：5-10.

[2] 江帆，鞠建波，鄧小濤.綜合航空電子系統(tǒng)新技術(shù)研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2003（20）：32-34.

[3] 姜鑫.軍用直升機航空電子系統(tǒng)的發(fā)展[J].直升機技術(shù)，2002（4）：46-48endprint