作战支援类飞机航空电子任务系统总体结构研究

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1、航空学报ActaAeronauticaetAstronauticaSinicaAug252014V01．35No．82307—2318ISSN1000—6893CN11—1929／Vhttp：／／hkxbbuaaeducahkxb@buaa．edu．ca作战支援类飞机航空电子任务系统总体结构研究屈也频*海军装备研究院，上海200436摘要：在研究了几种典型的航空电子系统结构特点的基础上，分析了作战支援类飞机航空电子系统的特点和适宜的结构形式，指出了军用航空电子系统总体结构设计中容易出现的主要问题和应当遵循的设计准则。应用最新的分布式模块化电子(DME)系统技术和体系结构设

2、计方法，建立了面向任务与操作者的作战支援类飞机航空电子系统总体结构框架。最后，指出了采用分布式模块化系统设计技术优化航空电子系统内部功能，以及采用异型智能化结构部件技术实现系统与飞机气动外形、结构总体的一体化，是军用飞机航空电子系统的未来发展趋势。关键词：航空电子技术；综合模块化航空电子系统；分布式综合模块化航空电子系统；分布式模块化电子系统；航空电子系统结构；体系结构框架；作战支援类飞机中图分类号：V243；V271．4文献标识码：A文章编号：1000—6893(2014)08—2307—12随着作战飞机信息化程度越来越高，航空电子系统功能日趋复杂，规模越来越庞大，开展

3、系统功能的优化，是系统设计师必须解决的问题。同时，由于飞机在空气中飞行是以消耗燃油为代价的，控制设备重量、提高武器载荷和燃油量在全机重量中的比例系数，是飞机总设计师始终面临的问题。文献[1]指出，现代多用途战斗机航空电子系统传感器的体积、重量分别占到了系统重量的60％和65％。如何不断优化系统功能、减轻重量，始终是推动航空电子系统发展的内在动力。在航空电子系统的技术发展过程中，以功能优化、信息和资源高度综合为主的设计技术一直是飞机系统设计师追求的主要目标。但这种高度综合的航空电子系统应用于功能强大的多乘员大型作战类支援飞机时，带来了对信息综合核心处理器要求高、机上布线复杂

4、、系统生存力下降等诸多问题。因此，在经历了高度综合的模块化航空电子(IntegratedModularAvionics，IMA)系统技术发展后[253，出现了分布式综合模块化航空电子(DistributedIntegratedModularAvionics，DIMA)系统[61和分布式模块化电子(DistributedModularElectronics，DME)系统[7j，为军用飞机航空电子系统结构设计提供了更多的选择和技术支撑‘“8-133。由于不同的航空电子系统结构具有各自的技术特点，在开展作战支援类军用飞机航空电子系统设计时，必须了解各类典型的航空电子系统结构特点

5、，根据任务需求和飞机总体要求，选择合适的系统结构类型，开展系统资源和信息流程的优化设计。1典型的航空电子系统结构特点分析1．1联合式航空电子系统20世纪70到80年代，随着系统功能需求和收稿日期：2013．11—20；退修El期：2013-12．16；录用日期：2014—01—06；网络出版时间：2014—01—1418：46网络出版地址：WWW．cnkinet／kcms／detail／S1000—6893．2013．0513html*通讯作者Tel：021—81857701E-mail：qypin@126．com}

6、用撂武

7、QuYP．Researchongenerala

8、rchitectureofavionicsmissionsystemforoperationalsupportaircran￡JIActaAeronauticaetAs·tronauticaSinica．2014．35(8)：2307-2318．屈也频．作战支援类飞机航空电子任务系统总体结构研究[JI．航空学报．2014，35(8)：23072318航空学报Aug252014Vol35No．8能力的不断提升，过去的单独功能逐步发展成独立的子系统，形成基于子系统管理的系统组织模式。通过美军MIL—STD-1553B总线为代表的数据总线，将雷达探测系统、无线电／惯性导航系统、

9、平显和多功能显示器等瞄准系统与机载武器系统交联，最终实现火力控制。这种基于数据总线的系统结构，将机载电子设备与武器控制系统在信息形成和显示的最后环节形成资源共享，建立了传感器到武器之间的信息和控制流程口“。从系统功能上看，它服务于作战支援类飞机的对敌目标打击任务，构成了早期的航空火控系统。但从航空电子技术角度上来看，则形成了联合式航空电子系统。在作战时，整个航空电子系统处于火力控制状态，而导航飞行时，整个航空电子系统又处于导航状态[15I。这种框架下的电子设备功能基本上都是独立开发出来的，每个设备都有自身的机箱、电源、接口和显