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【摘 要】本文首先对航空电子系统的发展演变进行了简单的介绍,然后深入探讨了新一代航空电子系统的综合化,并对航空电子综合系统的预测与管理技术进行了介绍。
【关键词】航空电子系统 综合化 预测与管理
一、前言
随着我国高新技术的快速发展,空中力量逐步形成了协同作战、速战速决、生存率高、全球到达和火力强劲的显著特点,其在战争中快速反应、对地攻击、夺取信息权和制空权等方面作用显著。所以,提升战机性能对战争的质量具有重要的影响。而航空电子系统是战机的重要组成部分,因此,未来战争中对航电系统的功能要求和质量要求越来越高。本文对航空电子系统的发展演变进行了简单的介绍,然后深入探讨了新一代航空电子系统的综合化,并对航空电子综合系统的预测与管理技术进行了介绍。
二、航空电子系统的综合化
航空电子系统综合化是航空电子设备和技术的综合,以充分发挥多种机载设备的效能,从而保证战斗机的综合战斗能力。航空电子系统的综合化对保证武器系统的信息化和智能化具有重要的影响。
航空电子系统的综合系统设计主要包括确定航空电子系统的综合结构、一个完整飞行架次中的系统流程分析、软件与硬件的功能细分、系统性能分配和设备的选用、关键技术的研究和实验方法的设计等多个环节。设计过程中要以系统综合化为基本出发点,对航电系统的构造、组成和功能进行深入的研究,以保证航电系统设计的最优化。目前,新一代航空电子综合化系统应用的先进技术主要包括:
(一)系统软件
系统软件是系统的重要组成部分,通过软件的调度、控制和管理,才能将各个设备和模块有机的组合在一起。随着我国航电系统的发展,系统软件的研发比重也在不断提高。研究的重点则主要是基于软件模块化环境建立应用程序接口,从而保证各项设备和任务的互联互通,这对系统的移植性具有重要意义。
(二)核心处理系统技术
新一代航电系统的多个重要特性都集中在核心处理技术上,该技术充分应用共用模块和分布式并行处理的特性,通过共享核心对资源进行处理,极大的改善了系统的性能,满足了机载处理高能力与高计算能力的需求。
(三)数据融合
信息化对于未来战争中的联合作战非常重要。因此,在作战环境下需要基于众多的传感器数据提取有用的战场信息,而数据融合将数据进行多层次和多方位的处理,通过对多种数据的检测、估计与组合,从而达到识别和态势评估的效果,这对提升战争的质量具有重要的意义。
(四)综合控制与显示技术
未来战场的环境瞬息万变,这就需要飞行员能够在短时间内对战场态势做出合适的反应。因此,应用综合控制与显示技术,能够通过显示器对各种传感器信息进行融合,并使用图形化方式进行标识和瞄准,应用智能技术辅助飞行员决策,从而实现战机状态、航路规划和战术规划的自动显示,使飞行员能够将更多的精力集中在高层的决策方面,大大减轻了飞行员的任务负担,显著提升了飞机的综合作战性能。
(五)预测与健康管理技术
新一代航电系统由于改变了原有的系统结构和状态管理方式,因此需要优化的系统操作和系统安全管理技术,这就出现了预测与健康管理技术。系统健康工作不只是监控状态和健康,更多的是需要进行健康的管理,这是机载系统平台管理的重要任务之一,另外,预测与健康管理也是新一代航电系统进行资源组织与系统重构的核心。
三、航电系统的预测与管理
航电系统的预测与管理的核心内容是故障的预测,目前研究中,故障预测主要包括以下几种实现方法:
(一)预警电路
预警电路较正常电路而言故障发生时间要早,利用这段时间向系统发送警告信息,使其迅速做出反应,可以有效避免重大事故的发生。这种故障预测方式在国内外的研究非常深入,并且已经被应用到多个实际案例中去。
(二)特征参数监测
航电系统通过对特征参数进行监测来对可能发生的故障进行预测。这种方式主要是根据电子系统的结构和功能特点,对能够反映战机系统性能的各项特征参数进行监测,这样就能够根据这些数据提取有用信息,然后利用预测算法对可能存在的故障进行分析预测。
(三)累积损伤模型
累积损伤模型是以物理失效模型为基础建立起来的,该模型能够建立一个不同载荷对战机造成损伤程度的关系,然后就可以应用模型对寿命周期内的所有载荷进行计算,然后对战机和系统的损伤程度进行评估。
四、结论
新一代航电系统的综合化是我国战机研制的重点内容,需要多学科相互协助、齐头并进。目前,欧美同仁在这一领域都已经取得了优异的成绩,而我国我国航空电子系统的综合化发展仍存在许多工作需要完成,为了争取我国航空事业的快速发展,需要更广泛的开展相关理论的研究探讨,为我国航空事业的振兴提供条件。
参考文献:
[1]罗志强,周强,熊华钢.光纤统一网络及其核心技术新一代军用航空电子系统[J].国际航空,1999(9).
[2]姚拱元,吴建民,陈若玉.航空电子系统综合技术的发展与模块化趋势[J].航空电子技术,2002,33(1).
[3]曾声奎,吴际.故障预测与健康管理(PHM)技术的现状与发展[J].航空学报,2005,26(5).
作者简介:
张海明,(1983.10.18),籍贯:甘肃省民乐县,学历/职称:本科/助理工程师。
【关键词】航空电子系统 综合化 预测与管理
一、前言
随着我国高新技术的快速发展,空中力量逐步形成了协同作战、速战速决、生存率高、全球到达和火力强劲的显著特点,其在战争中快速反应、对地攻击、夺取信息权和制空权等方面作用显著。所以,提升战机性能对战争的质量具有重要的影响。而航空电子系统是战机的重要组成部分,因此,未来战争中对航电系统的功能要求和质量要求越来越高。本文对航空电子系统的发展演变进行了简单的介绍,然后深入探讨了新一代航空电子系统的综合化,并对航空电子综合系统的预测与管理技术进行了介绍。
二、航空电子系统的综合化
航空电子系统综合化是航空电子设备和技术的综合,以充分发挥多种机载设备的效能,从而保证战斗机的综合战斗能力。航空电子系统的综合化对保证武器系统的信息化和智能化具有重要的影响。
航空电子系统的综合系统设计主要包括确定航空电子系统的综合结构、一个完整飞行架次中的系统流程分析、软件与硬件的功能细分、系统性能分配和设备的选用、关键技术的研究和实验方法的设计等多个环节。设计过程中要以系统综合化为基本出发点,对航电系统的构造、组成和功能进行深入的研究,以保证航电系统设计的最优化。目前,新一代航空电子综合化系统应用的先进技术主要包括:
(一)系统软件
系统软件是系统的重要组成部分,通过软件的调度、控制和管理,才能将各个设备和模块有机的组合在一起。随着我国航电系统的发展,系统软件的研发比重也在不断提高。研究的重点则主要是基于软件模块化环境建立应用程序接口,从而保证各项设备和任务的互联互通,这对系统的移植性具有重要意义。
(二)核心处理系统技术
新一代航电系统的多个重要特性都集中在核心处理技术上,该技术充分应用共用模块和分布式并行处理的特性,通过共享核心对资源进行处理,极大的改善了系统的性能,满足了机载处理高能力与高计算能力的需求。
(三)数据融合
信息化对于未来战争中的联合作战非常重要。因此,在作战环境下需要基于众多的传感器数据提取有用的战场信息,而数据融合将数据进行多层次和多方位的处理,通过对多种数据的检测、估计与组合,从而达到识别和态势评估的效果,这对提升战争的质量具有重要的意义。
(四)综合控制与显示技术
未来战场的环境瞬息万变,这就需要飞行员能够在短时间内对战场态势做出合适的反应。因此,应用综合控制与显示技术,能够通过显示器对各种传感器信息进行融合,并使用图形化方式进行标识和瞄准,应用智能技术辅助飞行员决策,从而实现战机状态、航路规划和战术规划的自动显示,使飞行员能够将更多的精力集中在高层的决策方面,大大减轻了飞行员的任务负担,显著提升了飞机的综合作战性能。
(五)预测与健康管理技术
新一代航电系统由于改变了原有的系统结构和状态管理方式,因此需要优化的系统操作和系统安全管理技术,这就出现了预测与健康管理技术。系统健康工作不只是监控状态和健康,更多的是需要进行健康的管理,这是机载系统平台管理的重要任务之一,另外,预测与健康管理也是新一代航电系统进行资源组织与系统重构的核心。
三、航电系统的预测与管理
航电系统的预测与管理的核心内容是故障的预测,目前研究中,故障预测主要包括以下几种实现方法:
(一)预警电路
预警电路较正常电路而言故障发生时间要早,利用这段时间向系统发送警告信息,使其迅速做出反应,可以有效避免重大事故的发生。这种故障预测方式在国内外的研究非常深入,并且已经被应用到多个实际案例中去。
(二)特征参数监测
航电系统通过对特征参数进行监测来对可能发生的故障进行预测。这种方式主要是根据电子系统的结构和功能特点,对能够反映战机系统性能的各项特征参数进行监测,这样就能够根据这些数据提取有用信息,然后利用预测算法对可能存在的故障进行分析预测。
(三)累积损伤模型
累积损伤模型是以物理失效模型为基础建立起来的,该模型能够建立一个不同载荷对战机造成损伤程度的关系,然后就可以应用模型对寿命周期内的所有载荷进行计算,然后对战机和系统的损伤程度进行评估。
四、结论
新一代航电系统的综合化是我国战机研制的重点内容,需要多学科相互协助、齐头并进。目前,欧美同仁在这一领域都已经取得了优异的成绩,而我国我国航空电子系统的综合化发展仍存在许多工作需要完成,为了争取我国航空事业的快速发展,需要更广泛的开展相关理论的研究探讨,为我国航空事业的振兴提供条件。
参考文献:
[1]罗志强,周强,熊华钢.光纤统一网络及其核心技术新一代军用航空电子系统[J].国际航空,1999(9).
[2]姚拱元,吴建民,陈若玉.航空电子系统综合技术的发展与模块化趋势[J].航空电子技术,2002,33(1).
[3]曾声奎,吴际.故障预测与健康管理(PHM)技术的现状与发展[J].航空学报,2005,26(5).
作者简介:
张海明,(1983.10.18),籍贯:甘肃省民乐县,学历/职称:本科/助理工程师。