综合模块化航空电子系统标准分析及发展展望

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1、综合模块化航空电子系统标准分析及发展展望朱晓飞等2010年12月第4l卷第4期(总第141期)综合模块化航空电子系统标准分析及发展展望朱晓飞，黄永葵(中国航空综合技术研究所，北京100028)[摘要】从综合模块化航空电子系统的应用出发，分析重点标准，对未来航电标准进行了展望。[关键词]航空电子；IMA；标准[中图分类号】V243T652．1[文献标识码】A[文章编号-]1006—141X(2010)04-0017．06AnalysisandViewofStandardforIntegratedModular-

2、AvionicsZHUXiao-fei，HUANGYong·kui(AVICChinaAero-PolytechnologyEstablishment，Beijing100028，China)Abstract：FromtheperspectiveofIntegratedModularAvionicsapplication,theimportantstandardsofIMAareanalyzedandthedeveloping仃endofAvionicsStandardispresentedinthispap

3、er．Keywords：avionics；IMA；standard1引言如果发动机是飞机的“心脏”，那么航空电子系统则是飞机的“大脑”或“中枢神经”，它承载了飞机通信、导航、显示等绝大多数的功能和任务，因此，没有先进的航空电子系统就没有先进的飞机。综合模块化航空电子系统(m队)是当前航电体系结构发展的最高阶段。随着我国新一代战斗机、大型运输机、大型客机等军、民用项目的开展，对IMA系统进行相应研究已成为一项迫切的任务。本文针对IMA系统应用情况和支撑标准进行研究，以期为我国IMA系统研制提供技术支持。2综合模

4、块化航空电子系统的应用．17．自上世纪70年代以来，随着电子技术的快速发展，航空电子设备已占飞机总成本的40％以上，同时越来越复杂的系统结构也对飞机的可靠性提出了更大的考验，21世纪航空电子系统已面临成本、性能、可靠性等方面的严峻挑战。为此，波音、空客、洛·马等世界主要飞机制造商结合当前航空电子技术发展方向和研究成果，均采用IMA系统设计，并推广应用到波音777、空客A380、F22和F35等多种新型的军用和民用飞机中。2．1综合模块化航空电子系统在军用飞机中的应用IMA首次在军用飞机上的应用始于1998年，

5、当时的阵风和幻影2000／9战机采用Thales公司IMA模块数据处理单元(MDPU)。MDPU采用ASAAC的概念，MDPU类硬件结构为内嵌模块和供电的机箱结构，用于通信的SCI底板技术，冷却December2010V01．41No．4(serialNo．141)航空电子拉术AVIQ堕堕璺堡堡州OLOGY方式为风冷。同时软件结构为POSIX操作系统，具有一个API接口，同时也包括配置和时间同步等系统应用程序。采用IMA的MDPU减少了飞机的重量、体积和能耗，将三级维修方式变为二级维修，保证了升级空间，同时开

6、放式架构和标准接口便于设备的更新换代，相同的资源可在不同机型上使用。美国于80年代初提出的“宝石柱”计划是第四代战斗机IMA系统的基础，F-22飞机直接应用了“宝石柱”的思想设计航空电子系统(如图1所示)，它以通用综合处理器(C口)为核心，通过高速数据总线将传感器、子系统和飞行员构成一个高度综合的系统。F-22航电系统采用的先进技术有：超高速集成电路、通用模块、功能强大的通用综合处理器(1台CIP的运算能力相当于2台Cray型超级计算机)、共享的低可探测性天线、可进行数据融合的座舱显示器、综合电子战系统技术、

7、综合CNI技术、高速数据总线和光纤数据通信技术等。同时，F-22航空电子设备的大多数电源模块和CIP模块都由飞机环境控制系统提供的PAO冷却液进行流动冷却，通过降低模块工作温度的途径来提高可靠性。1雷鋈塑L¨⋯，l座舱I裂⋯兰埠《斗虿cNI射f-_一⋯⋯一。_

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9、恒cNI射f．．．3I数据传输1ilI：二：二]l频机箱j⋯··1l与存储器llI厂—]蓠⋯：l⋯⋯：<⋯』雕型b一⋯；==：=：=======：．．：悭堂—叫维护接头1L里放器j～光纤400岫／s——图1F-22航空电子系统结构

10、以F-22航电系统为基础，采纳联合先进攻击技术(JAST)计划和“宝石台”计划的设计思想，结合当前最先进的技术，F-35拥有目前世界上最先进的航空电子系统。F一35航空电子系统由综合核心处理子系统、综合射频传感器子系统(包含综合天线孔径)、综合光电传感子系统、外挂管理系统、飞机管理系统、飞行员接口(座舱显控)、航空电子．18网络等组成，与F-22相比，该系统的综合化程度更高，主要特点如下：(1)高度