从硬件选择、导航和控制算法设计以及软件开发的角度考虑了两种小型无人机 (UAV) 的航空电子系统。解决了许多小型无人机系统面临的一些共同挑战,包括低速时阵风干扰抑制、控制功率和系统集成。描述了从这些努力中产生的快速原型模拟框架。建议在特定应用中使用多种导航、姿态确定和控制算法。
《飞机电气与电子系统》延续了为飞机工程专业学生编写的系列教科书。本书介绍了 EASA 第 66 部分模块 11 和 13 的电气内容;还提供了各种 BTEC 国家级和高等教育级、城市与公会级、NVQ 和基础学位模块的航空电子和飞机电气单元的参考资料。本书旨在涵盖从事商用飞机和通用航空工程维护活动的认证机械师、技术员和工程师所需的基本知识。此外,本书还应该吸引军队成员和参加飞机维护和相关航空工程计划的培训和教育机构的其他人员。本书也将吸引航空行业内需要深入了解电气和电子系统的其他人员,例如飞行员、工程经理等。本书介绍了电气、电子和数字理论的基础知识,这些理论是本书其余部分所涵盖的系统原理的基础。对于已经具备基础知识的读者,可以将后续章节作为单独的主题来阅读。对于需要更深入地了解相关基础知识的读者,可以在本系列的相关书籍中找到其他材料:
航空业已见证了许多新型航空电子系统(例如,姿态指示器、无线电导航、仪表着陆系统、近地警告系统)的引入,这些系统旨在克服飞行员外部能见度有限的问题。然而,能见度有限仍然是影响全球航空运营安全和容量的最关键因素。仅在商业航空业,全球超过 30% 的致命事故被归类为可控飞行撞地 (CFIT),即正常运转、机械完好的飞机撞上地形或障碍物,而机组人员由于缺乏外部视觉参考或地形/危险态势感知受损而无法看到。在通用航空业,最大的事故类别是持续飞行进入仪表气象条件,即非仪表等级飞行员继续飞入恶化的天气和能见度,导致视野消失,并可能撞上意外地形或空间迷失方向并失去控制。最后,影响机场延误的最大因素是能见度有限,当天气条件低于目视飞行规则操作时,能见度会降低跑道容量并增加空中交通分离所需的距离。
1.5.4.2 区域搜索 20 1.5.4.3 行动现场指挥官 20 1.5.5 专属经济区保护 21 1.5.5.1 石油和天然气钻井平台巡逻 21 1.5.5.2 防污染 21 1.5.5.3 渔业保护 21 1.5.5.4 海关和消费税合作 21 1.5.6 关键性能特征 22 1.5.7 机组人员 22 1.5.8 系统架构 22 1.5.9 海上巡逻机类型 22 1.6 战场监视 24 1.6.1 角色描述 24 1.6.2 关键性能特征 24 1.6.3 机组人员 25 1.6.4 系统架构 25 1.6.5 战场监视飞机类型 25 1.7 空中预警26 1.7.1 角色描述 26 1.7.2 关键性能特征 27 1.7.3 机组人员 27 1.7.4 系统架构 27 1.7.5 AEW 飞机类型 28 1.8 电子战 29 1.8.1 角色描述 29 1.8.2 电子对抗 29 1.8.3 电子支援措施 30 1.8.4 信号情报 (SIGINT) 30 1.8.5 关键性能特征 31 1.8.6 机组人员 31 1.8.7 系统架构 32 1.8.8 飞机类型示例 32 1.9 照相侦察 32 1.9.1 角色描述 32 1.9.2 关键性能特征 34 1.9.3 机组人员 34 1.9.4 系统架构 34 1.9.5 典型飞机类型 34 1.10 空中加油 35 1.10.1 角色描述 35 1.10.2 关键性能特征 37 1.10.3 机组人员配备 37 1.10.4 系统架构 37 1.10.5 飞机类型 38 1.11 部队/物资运输 39 1.11.1 角色描述 39 1.11.2 关键性能特征 39
本次调查的目的是提供一份适合于用串行总线架构来满足载人航天器模块化分布式实时航空电子架构要求的数据汇编。本次调查是美国宇航局马歇尔太空飞行中心 (MSFC) 推进高冲击航空电子技术 (PHIAT) 项目的成果之一。PHIAT 最初由下一代发射技术 (NGLT) 计划资助,旨在开发用于控制下一代可重复使用火箭发动机的航空电子技术。在太空探索计划宣布后,2004 年 1 月,探索系统任务理事会 (ESMD) 通过 MSFC 的推进技术和集成项目资助了 PHIAT。此时,项目范围扩大到包括载人和机器人任务的飞行器系统控制。在 PHIAT 项目早期,进行了一项调查,以确定安全关键实时分布式控制系统的最佳通信架构。这次调查仅关注那些专门针对安全关键系统的通信架构。然而,随着 PHIAT 项目范围的扩大以及 NASA 对实施综合系统健康管理 (ISHM) 的兴趣日益增加,很明显需要对物理和功能分布式系统之间的通信采取更广泛的视角。
为了实现完成所有不同多用途任务段所需的功能,当前的传感器子系统无法实现所需的系统目标,即可靠性、可维护性、性能和成本。图 1 检查了各功能区域对航空电子设备的贡献,占整个航空电子设备系统的成本、功率、重量和可靠性的百分比。该图显示,传感器对系统的贡献远远高于综合任务处理 (IMP)、飞行员车辆接口 (PVI)、车辆管理系统 (VMS) 和存储管理系统 (SMS) 等其他航空电子设备功能区域。PAVE PACE 计划估计 URF 的飞行成本为 2000-2500 万美元(百万美元)。根据估算和使用过去的经验,航空电子设备的成本大约占飞行成本的 30-40% 或 720 万美元。此成本必须包含执行多角色任务所需的所有航空电子设备功能。如上图所示,传感器系统约占总航空电子设备成本的 50%。这意味着,为了满足武器系统平台所需的成本目标,传感器系统的成本数字必须达到约 350 万美元!图 2 显示了完成多角色任务可能需要的当前联合传感器系统的综合粗略数量级 (ROM) 成本、重量、体积、可靠性和功率。这些子系统估计基于当前时间范围 (19903),针对不同的传感器子系统设计方法。先前的估计和数字表明,如果我们要在未来倡导、负担得起并维护真正的多用途武器系统,就必须对传感器系统的构建方式进行深思熟虑、有序的演变,
机场地面探测设备 (ASDE) 雷达易受多径传播和散射效应的影响,这可能导致在机场表面的关键位置(如跑道和滑行道 [l])放置假目标。此类假目标很容易损害这些雷达的性能,并导致控制器做出非常不理想的反应,包括当此类多径假目标位于跑道上时不必要地中止着陆和起飞操作。这些情况会影响操作效率,也会降低用户对 ASDE 雷达和相关系统的信心,从而对安全产生不利影响。对该问题的评估导致考虑通过将当前的单基地雷达转变为多基地配置 (ASDE-MP) 来增强 ASDE 雷达性能。多基地雷达提供对目标的多重检测以及对导致假目标检测的多径散射现象的显着差异响应。后者特性通过结合位于不同位置的多个雷达接收器的信息来减少对假目标的检测,从而对机场表面的共同关注区域进行监视。
为了实现备份冗余,G1000 PFD/MFD 显示器设计为在任一显示器发生故障或关闭时进入复归模式。故障监控和复归是自动的;但是,飞行员也可以通过按下音频面板底部的专用红色按钮手动选择复归模式。在复归模式下,剩余的可操作 CDU 被重新配置为在显示器左侧显示带有发动机参数的 PFD 符号。弹出窗口允许在 PFD 上保持显示其他映射、检查表或其他所需输入。