對(duì)新一代綜合航電系統(tǒng)發(fā)展的探討

王鵬

（中國飛行試驗(yàn)研究院，陜西 西安 710089）

國外航電系統(tǒng)的迅猛發(fā)展給我國的航電發(fā)展帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，再加上現(xiàn)代化國防的建設(shè)需求，使我國發(fā)展自己的航電系統(tǒng)已刻不容緩。

1 綜合航電系統(tǒng)的概念

綜合航電系統(tǒng)就是通過一個(gè)統(tǒng)一的處理器，將飛機(jī)上的航空類電子設(shè)備信息進(jìn)行處理，同時(shí)將多個(gè)功能相似的設(shè)備放置在一個(gè)組件內(nèi)，參照顯示器上出現(xiàn)的相關(guān)參數(shù)，利用機(jī)載數(shù)據(jù)向各飛機(jī)承載的航空電子設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)和有關(guān)信息的傳送，從而保證飛機(jī)上航空電子設(shè)備達(dá)到高性能的水準(zhǔn)。

2 綜合航電系統(tǒng)的基本發(fā)展

2.1 國外綜合航電系統(tǒng)的基本發(fā)展

綜合航電系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了簡易火控、平顯火控、綜合火控和綜合航空電子系統(tǒng)的階段。簡易火控系統(tǒng)的建立是在20世紀(jì)初期到20世紀(jì)50年代，那時(shí)作戰(zhàn)飛機(jī)的主要測量設(shè)備是依據(jù)光學(xué)瞄準(zhǔn)具以及火控雷達(dá)。平顯火控系統(tǒng)是在60～70年代之間，平行顯示器的出現(xiàn)，使飛行員可以通過多種顯示方式來分析數(shù)據(jù)，從而提高飛機(jī)的精度和性能。綜合火控系統(tǒng)是在70～80年代之間，通過將分散的火控系統(tǒng)集中控制，并以總線為基礎(chǔ)，火控計(jì)算機(jī)作為管理中心，對(duì)飛機(jī)上的航空設(shè)備集中控制來完成相互之間信息的交換。這種系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，成為三代戰(zhàn)斗機(jī)的典型特征。綜合航空電子系統(tǒng)是從80年代后期開始，原先的航空火控系統(tǒng)漸漸發(fā)展成自動(dòng)化與智能化結(jié)合在一體的綜合化航空電子系統(tǒng)。

2.2 國內(nèi)綜合航電系統(tǒng)的基本發(fā)展

我國在70年代末期開始對(duì)綜合航電系統(tǒng)跟蹤研究，并突破部分關(guān)鍵技術(shù)，在這些關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，完成了我國第一代航空電子的驗(yàn)證試飛，并將第一代航空電子的研究成果和系統(tǒng)的綜合技術(shù)應(yīng)用在飛機(jī)中，為其改進(jìn)改型。我國的航電系統(tǒng)目前停留在綜合航空電子系統(tǒng)階段，系統(tǒng)通過多路傳輸數(shù)據(jù)總線，將各自獨(dú)立的分系統(tǒng)交聯(lián)在一起，完成信息傳輸和信息調(diào)度以及信息共享的統(tǒng)一實(shí)施。近幾年，我國通過對(duì)綜合航電系統(tǒng)的模塊化以及功能分區(qū)的研究，力求滿足形勢要求和發(fā)展的需求。

3 新一代綜合航電系統(tǒng)的有關(guān)技術(shù)

3.1 傳感器綜合化

通過模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)方法，把機(jī)載傳感器設(shè)備中單獨(dú)的子系統(tǒng)進(jìn)行功能的重新劃分，相當(dāng)于把傳感器的前端、信號(hào)處理以及數(shù)據(jù)處理等組件，重新組成一個(gè)可以達(dá)到資源共享且通用化的新系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件通過對(duì)這些系統(tǒng)的控制，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性以及提高系統(tǒng)的探測和識(shí)別等能力。

3.2 顯示器綜合化

從原先對(duì)機(jī)載設(shè)備上每個(gè)單獨(dú)的子系統(tǒng)分別做配置控制，到現(xiàn)在的綜合控制，這一系列的變化就是為了方便數(shù)據(jù)顯示和對(duì)機(jī)載設(shè)備的控制。電子技術(shù)和光子技術(shù)在航電系統(tǒng)的大量應(yīng)用，可以使基礎(chǔ)的地圖顯示上增加導(dǎo)航的功能；全彩色液晶顯示器對(duì)圖像的處理，可以監(jiān)控到全面的態(tài)勢，從而準(zhǔn)確的提供信息等；人工智能的應(yīng)用，可以為飛行員提供規(guī)劃，以及系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，對(duì)系統(tǒng)重組提出建議等，以此來輔助飛行員進(jìn)行決策。

3.3 CIP 技術(shù)

CIP技術(shù)就是核心處理系統(tǒng)的縮寫，它是對(duì)數(shù)據(jù)計(jì)算、系統(tǒng)控制以及系統(tǒng)管理進(jìn)行匯集。它的功能有：實(shí)現(xiàn)綜合處理傳感器的輸入數(shù)據(jù)、多數(shù)據(jù)融合、系統(tǒng)的管理和控制以及對(duì)故障的檢測等。它的技術(shù)原理就是利用共用模塊、多機(jī)的并行處理系統(tǒng)和實(shí)時(shí)分布操作系統(tǒng)等，借助共享核心，改善航電系統(tǒng)的性能，使機(jī)載設(shè)備可以滿足對(duì)數(shù)據(jù)的處理和計(jì)算的能力。

3.4 多方數(shù)據(jù)的融合

通過對(duì)來自各方數(shù)據(jù)的檢測分析，來完成數(shù)據(jù)融合。數(shù)據(jù)融合技術(shù)可以通過各類傳感器來實(shí)現(xiàn)信息的交換，提高信息感知和對(duì)信息的獲取并處理的能力，利用數(shù)據(jù)鏈和網(wǎng)絡(luò)信息可以完成多平臺(tái)的數(shù)據(jù)信息融合，實(shí)現(xiàn)綜合的實(shí)時(shí)性處理。

4 新一代綜合航電系統(tǒng)的發(fā)展

為了拉近國內(nèi)與國外的航電系統(tǒng)的差距，我國的航電系統(tǒng)則需要朝著傳感器的綜合管理、結(jié)構(gòu)分層的模塊化管理、同類型系統(tǒng)通用化管理以及人工智能化的方向發(fā)展。

4.1 傳感器的綜合管理

航空電子系統(tǒng)的綜合化是對(duì)航電系統(tǒng)的發(fā)展提出了新的方向。最早的時(shí)候，傳感器使用的都是單一的設(shè)備，并且這些設(shè)備都是單獨(dú)的進(jìn)行配置，隨著需求的增加，傳感器的數(shù)量和種類也在不斷增加，傳統(tǒng)的單一控制使飛行員無法有效的使用并對(duì)設(shè)備進(jìn)行管理。發(fā)展傳感器的綜合管理，使航電系統(tǒng)利用各子系統(tǒng)的資源，有效的完成工作。

4.2 結(jié)構(gòu)分層的模塊化管理

模塊化管理是實(shí)現(xiàn)航電系統(tǒng)發(fā)展的又一重要特征，是實(shí)現(xiàn)簡化結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)重購的基礎(chǔ)，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分層影響著對(duì)系統(tǒng)資源是否充分利用。模塊化管理的目的是為了航電系統(tǒng)的擴(kuò)張、重購和維護(hù)，以便于大幅度的提高航電系統(tǒng)的可用性。

4.3 同類型系統(tǒng)的通用化管理

通用化管理就是對(duì)系統(tǒng)相同或者相似的模塊類型進(jìn)行最大限度的使用，來達(dá)到系統(tǒng)的提高重購的能力和降低成本費(fèi)用的支出。同類型系統(tǒng)通用化管理的目的是對(duì)不同的使用者來尋找其共性，通過計(jì)算機(jī)輔助來提高軟件的使用效率，縮短新型軟件的研制周期，降低成本費(fèi)用。

4.4 人工智能化

目前，計(jì)算機(jī)的發(fā)展已達(dá)到了先進(jìn)水平，所具備的智能化也將更高。計(jì)算機(jī)的發(fā)展也應(yīng)帶動(dòng)航電系統(tǒng)的發(fā)展，使其除了具備高性能的計(jì)算之外，還應(yīng)朝著智能化的方向前進(jìn)。人工智能可以為飛行員在飛行的過程中，對(duì)目標(biāo)分類識(shí)別，分析目標(biāo)信息，并提供決策。

5 結(jié)語

我國航電技術(shù)的提高，離不開廣大的航電科技工作者的努力。面對(duì)發(fā)達(dá)國家航電技術(shù)的快速發(fā)展，我們不得不思考國內(nèi)的航電系統(tǒng)應(yīng)如何發(fā)展才能保證建設(shè)的需求。而新一代航電系統(tǒng)的發(fā)展，可以大力的提高我國在航空技術(shù)的水平，拉近國內(nèi)外在航空電子技術(shù)領(lǐng)域的差距。