國內(nèi)航空電子集成技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究

代磊

摘要：航空工業(yè)是我國工業(yè)和信息化發(fā)展的重要一環(huán)，近年來的大量投入和蓬勃發(fā)展帶來了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。本文簡要分析了航空工業(yè)的重要組成，即航空電子集成系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展，并對國內(nèi)航空電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展環(huán)境進行了初步分析和研究。

關(guān)鍵詞：航空電子集成；技術(shù)演變；產(chǎn)業(yè)發(fā)展

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）15-0215-02

1概述

隨著飛行器性能的提高，航空電子技術(shù)在軍用飛機上的應(yīng)用得到迅速發(fā)展，性能可靠的渦輪噴氣式飛機引擎的有效應(yīng)用使得軍用和民用飛機的操作性能均得到了很大提升。新的、功能強大的傳感器使現(xiàn)代軍用飛行器的功能更為強大，從而執(zhí)行任務(wù)更為出色。航空電子技術(shù)的發(fā)展始于軍機平臺上的各種需求，民航方面雖然需求不盡相同，但許多常規(guī)技術(shù)在民用航空領(lǐng)域也被廣泛應(yīng)用。

航電系統(tǒng)由各種航空電子設(shè)備組成，是飛機的重要組成部分，從20世紀(jì)60年代至今，經(jīng)歷了不同的技術(shù)階段，采用了不同的系統(tǒng)集成模式和方法。航電系統(tǒng)不管其技術(shù)重要程度和經(jīng)濟價值占比都非常顯著，參考目前市場的經(jīng)濟價值，民機的整套航空電子系統(tǒng)約占全機價值的10%～15%，而軍機則更高，約占15%～20%（視功能性能的需求不同），除此之外，航空電子設(shè)備是一種高科技消耗品，其售后和衍生產(chǎn)品產(chǎn)生的經(jīng)濟價值也同樣可觀。因此，研究航空電子技術(shù)的發(fā)展，可以了解航電技術(shù)集成產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在的研發(fā)重點和未來的發(fā)展方向，有著積極而現(xiàn)實的意義。

2航空電子系統(tǒng)的技術(shù)演變

航空電子集成技術(shù)，是從模擬到整體數(shù)字化集成的發(fā)展過程。從二十一世紀(jì)60年代至今，主要經(jīng)歷了“分布式”→“聯(lián)合式”→“綜合積木式”，以及現(xiàn)在正在研究和驗證的高度集成和高度綜合化結(jié)構(gòu)，具體見下。

2.1分布式模擬結(jié)構(gòu)

在這類系統(tǒng)中，各設(shè)備單元間通過配線相互連接，無數(shù)據(jù)總線。這種系統(tǒng)需要大量飛機配線，這些配線在機內(nèi)電源和各設(shè)備間相互連接在一起，因此這類系統(tǒng)的升級改造非常困難。這類典型飛行器包括波音707、VC-10以及早期的波音737等。

2.2分布式數(shù)字結(jié)構(gòu)

在這類系統(tǒng)中，盡管和分布模擬結(jié)構(gòu)相比，各設(shè)備單元間的物理形態(tài)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)沒太大變化，但是大量的配線被部分?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)總線（ARINC429等）替代，使得各單元間的傳輸有了明顯改善，但是由于總體架構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)沒有太大進步，使得系統(tǒng)增加附加單元依然比較困難。使用這類系統(tǒng)的典型飛機有：波音737和767、龐巴迪快車以及軍用的“美洲虎”、“狂風(fēng)”等飛行器。

2.3聯(lián)合式數(shù)字結(jié)構(gòu)

這類系統(tǒng)主要依賴于應(yīng)用極為廣泛的軍標(biāo)1553B數(shù)據(jù)總線，通常采用專用1553B接口線路的可更換部件（LRU）和子系統(tǒng)。1553B總線的傳輸速率大概是以前ARINC429總線的10倍，采用此類技術(shù)的航電系統(tǒng)和設(shè)備性能得以重大改善，并在國外軍機如F16中期升級系列等型號廣泛使用。但值得注意的是，民用飛機行業(yè)并沒有急于應(yīng)用此類技術(shù)，而是在ARINC429標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，衍生出ARINC629新標(biāo)準(zhǔn)。這一標(biāo)準(zhǔn)同樣可以應(yīng)用于聯(lián)合式數(shù)字結(jié)構(gòu)，如波音777飛機平臺上的應(yīng)用。

2.4綜合積木式結(jié)構(gòu)

商業(yè)化對航空工業(yè)的壓力催生了其他檢驗航電系統(tǒng)的方法。美國空軍率先證明了這點，推出了“寶石柱”和“綜合航天電子設(shè)備聯(lián)合工作組”兩種結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)的典型特點是，采用集成柜+模塊式+公共模塊應(yīng)用的結(jié)構(gòu)，利用高速連接的數(shù)據(jù)總線，將雷達(dá)/電子戰(zhàn)/通信導(dǎo)航識別系統(tǒng)/光電系統(tǒng)進行有機連接的模式。隨著射頻技術(shù)、信號及信息處理技術(shù)以及先進制造技術(shù)的發(fā)展，未來的結(jié)構(gòu)必將是集成度更好，可靠性更高，傳輸比更大的綜合化航電系統(tǒng)，亦稱開放式結(jié)構(gòu)。

3國內(nèi)航空電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境分析

上文簡述了航空電子集成技術(shù)的發(fā)展，由這一系列發(fā)展路線結(jié)合我國航空產(chǎn)業(yè)的迅猛勢頭可以看出：隨著技術(shù)的發(fā)展和進步，加之市場需求的不斷牽引，勢必會形成大而全的產(chǎn)業(yè)鏈，由此催生多元化的業(yè)內(nèi)經(jīng)濟體。拿航空工業(yè)某無線電研究所為例，在2000年其產(chǎn)值為3000萬元（純軍品），2007年發(fā)展為12億元（軍民用產(chǎn)業(yè)），截至2017年，其產(chǎn)值已經(jīng)躍上40億元新臺階。該研究所的發(fā)展，也反映了我國航空電子集成產(chǎn)業(yè)的一個顯著特點：飛機平臺研發(fā)制造方的業(yè)務(wù)在向下游分系統(tǒng)拓展，同時下下游的航空電子設(shè)備商的業(yè)務(wù)在向上游分系統(tǒng)拓展，盡管有腹背受敵的發(fā)展環(huán)境，但由于近年來的航空產(chǎn)業(yè)的存量和增量“蛋糕”較大，使得該單位保持了十余年經(jīng)濟規(guī)模的增長式發(fā)展。

但是，結(jié)合以上的市場環(huán)境和產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境分析，作為航空電子技術(shù)集成的總體方來說，必須重新審視自身面臨的環(huán)境和發(fā)展的方向，必須“埋頭拉車”結(jié)合“抬頭看路”式的發(fā)展思路。具體來說要堅持“三個應(yīng)當(dāng)”的原則：

3.1應(yīng)當(dāng)以高新技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)牽引為核心引領(lǐng)

在航空電子集成產(chǎn)業(yè)做領(lǐng)頭羊，核心是保持一直領(lǐng)先和步步領(lǐng)先。要保持這兩個領(lǐng)先，關(guān)鍵是要堅持高新技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)牽引之路堅定不移走下去?，F(xiàn)在我國的航空產(chǎn)業(yè)是塊巨大蛋糕，但同時也具有高門檻特征，準(zhǔn)入的門檻即是高新技術(shù)為根本基礎(chǔ)，技術(shù)創(chuàng)新牽引產(chǎn)業(yè)發(fā)展，鑄就百年老店。

3.2應(yīng)當(dāng)以業(yè)內(nèi)市場環(huán)境和競爭對手為伴隨發(fā)展

任何企業(yè)，離開市場談發(fā)展都是空談，離開對手談進步也基本是妄想。在航空電子集成技術(shù)這一領(lǐng)域，市場環(huán)境還相對平和，但隨著產(chǎn)業(yè)圈的擴大和軍民融合的推進，這個市場的競爭將會更加激烈起來。而目前國內(nèi)具備優(yōu)勢的單位僅有幾家，技術(shù)實力基本相當(dāng)，個別技術(shù)領(lǐng)先單位也只是暫時性的領(lǐng)先一步。這個產(chǎn)業(yè)生態(tài)，應(yīng)當(dāng)是一個既有競爭也可合作并且相互促進和提升的一個伴隨發(fā)展式的環(huán)境。

3.3 應(yīng)當(dāng)以企業(yè)管理增效和改革提升為輔助抓手

在目前國內(nèi)航空電子產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，多數(shù)研發(fā)企業(yè)依然是作坊式研發(fā)，沒有發(fā)展和技術(shù)規(guī)劃、沒有CBB（共用模塊）建設(shè)等，研發(fā)效率不高難以成體系發(fā)展，因此有必要進行管理增效和改革提升。管理增效方面，主要是基于自身問題，查找原因或建立模型，對癥下藥開展作業(yè)和流程優(yōu)化工作；改革增效方面，可以對標(biāo)競爭對手和成功企業(yè)的管理模式，學(xué)習(xí)這些模式并開展改革工作的本地化推廣。

參考文獻：

[1] （美）莫伊爾（Moir，I）等著，吳漢平等譯.軍用航空電子系統(tǒng)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.

[2] 鄧平煜等.C研究所航空電子系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)發(fā)展戰(zhàn)略研究[D].上海：上海交通大學(xué)，2009.