通用飞机航电系统研发流程浅析

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1、通用飞机航电系统研发流程浅析　　摘要：通用航空是民用航空的重要组成部分，这一产业的发展对整个国家经济的发展以及社会的进步意义重大。通用航空的范畴较广，是除军用和商业行为以外的所有航空活动，囊括了直升机、固定翼飞机等航天器类型。目前，通用航空器具有最为广泛的类型，其在整个社会活动中应用最多。鉴于其类型的复杂和丰富，因此，其对整个航电系统和设备标准的要求较高，要全面进行航电系统和流程的研发。该文针对通用飞机中的航电系统不同于军机研发的特点，基于全球市场上对通用飞机航电系统的研究，提出航电系统研制流程的途径。提出主要的研发流程对象有：（1）民用飞机系统研制流程；（2）通用飞机特有的航电系统技术发

2、展。　　关键词：通用飞机航电系统市场需求民机系统研制流程　　中图分类号：V24文献标识码：A文章编号：1674-098X（2017）01（a）-0017-02　　1概述　　1.1研究对象　　通用航空是指除了军事和定期商业航线飞行以外的所有航空活动。通用航空器包括固定翼飞机、直升机和其他航空器（含无人机等）。通用航空器是目前世界上种类最多、用途最广的一类飞行器。　　通用飞机由于种类多、功能复杂，对航电系统和设备的要求很高。主要是两大类，一类是低成本、安全可靠、自动化程度较高、人机界面简洁友好、易于裁剪构型的航空电子系统与设备；另一类是满足各种作业任务需要的设备与装置。　　该文主要以23部通用

3、飞机的航电系统为对象，对其航电系统的市场需求、功能、架构和其独有特点进行研究，提出航电系统研发流程。　　1.2民用飞机系统研制流程　　1.2.1双V模型流程　　通用飞机航电系统开发遵从《ARP-4754A民用飞机与系统研制规则》和《ARP-4761民用机载系统和设备开展安全性评估的指导和方法》开发流程，可以大大精简开发成本和工作量。现代民机开发流程是通用飞机航电系统低成本化中最重要的因素。　　按照《ARP4754A民用飞机与系统研制规则》中的介绍，复杂机载系统按照典型的V模型流程进行开发，从飞机级需求开始，衍生到系统级，再到部件级，并且衍生出软件需求和硬件需求。完成各级需求的需求确认后，到

4、达V模型的底端。然后进行软硬件级、部件级和系统级的实现，完成后进入集成和需求验证流程，直到完成飞机级的集成和验证。　　1.2.2安全性分析过程　　在整个系统开发过程中，并行开展的就是系统安全性分析过程，安全性评估过程包括功能危险性分析FHA（飞机级、系统级）、初步安全性分析PSSA（飞机级、系统级）、安全性分析SSA（飞机级、系统级）、共因分析CCA等4个环节。还有故障树、失效模式及影响分析、区域安全性分析等工具，可以在部分环节中应用。《ARP-4761民用机载系统和设备开展安全性评估的指导和方法》中的安全性评估模型很好地解释了在研制流程中，安全性评估的方法是如何在各个阶段验证设计并提出需

5、求和更正设计的。采用这种从需求出发由上到下的开发过程，同时安全性评估确认和验证的开发方法，在开发成本上有大规模的节省。　　1.2.3减少纠正错误的成本　　在飞机研制过程中，错误的纠正成本随着开发阶段的推进呈现指数增长。航电系统设计的功能缺失或设计错误，在初期纠正或许只是文件的修改，而等到工厂全部安装上飞机后，纠正错误的成本是巨大的。不同于传统的资源配置开发方法，现代民机的开发流程可以有效避免错误遗留到后期。举例说明，开发一款8座的23部飞机，根据资源配置的方法，没有考虑安装气象雷达。飞机生产出来后，客户要求加装，会发现困难重重。对飞机全机的结构、重量重心均有很大更改。而从需求出发，则在设计

6、初期就收集市场需求，将该需求分配给航电系统。　　1.2.4人力资本精简　　通用飞机航电系统整个开发过程有章可循，按部就班。每个阶段对应着相应的工作和输出文件。因此，在通用飞机航电系统开发团队中，通常一个人负责一个分系统，不像以往一个人负责一个设备。人员精简，节省出大量的人力成本，使得航电系统的研制成本降低。　　1.2.5避免资源浪费　　以往设计中为求稳妥，放大余量，使得成本居高不下。而民机系统开发流程从需求出发，通过功能危害和安全性分析的验证，对系统架构、设备及其元器件可靠性指标等性能、软硬件等级进行合理分配。这样设备的数量配置合理，性能指标不会虚高，软硬件研制保证等级符合适航要求。　　1

7、.3通用飞机航电系统技术发展　　1.3.1维护检测功能　　通用飞机制造成本和维护成本均比较低廉，没法拥有庞大的机务和费用高昂的维护保障设备。这就要求航电系统具有维护检测的要求。　　（1）数据通道的检测。　　通用飞机航电系统的数据总线状态应能显示在飞机显示器上，便于机务人员在总装、试飞调试阶段和飞机维修时，快速定位线路故障。美国GARMIN公司的G1000系统在“构型模式”下显示RS-232总线各路状态，还可以显示429总