特种任务飞机电子系统的发展趋势

徐宏宇，单 秦（中国电子科技集团公司电子科学研究院，北京，100041）



特种任务飞机电子系统的发展趋势

徐宏宇，单 秦
（中国电子科技集团公司电子科学研究院，北京，100041）

特种任务飞机是一类能够执行空中预警指挥、侦察监视、电子战或反潜等特殊作战任务的飞机，在信息化战争中发挥着重要作用。航空电子系统是集合探测传感器、综合处理、显示控制、通信和武器等软硬件构成的综合电子系统，尤其对于特种任务飞机而言，主要作战任务是由电子系统完成的。文章就航空电子系统的架构发展进行了分析，并对今后特种任务飞机航空电子系统的发展趋势及新技术进行简要论述。

特种飞机；航空电子系统；发展趋势

1　航空电子系统的架构发展

航空电子系统在几十年的发展中，系统架构不断演变，经历了一个从分立式、联合式、综合化到先进综合化的发展过程。

（1）分立式航空电子系统

雷达、通信、导航各子系统各自具有独立的传感器、处理器和显示器。其特点是各子系统分散独立，系统见没有交联，或通过点对点交联，综合化程度低，设备多，体积庞大。

（2）联合式航空电子系统

该系统架构借助1553B数据总线，将原独立的各任务子系统（如雷达、通信、电子对抗设备和武器投放计算与控制设备等）交联起来，形成以任务计算机和综合显示控制单元为中心的局域网，实现系统信息的综合调度管理、综合信息处理和综合显示与控制。其特点是各子系统分布处理，由主任务计算机通过总线集中控制。

（3）综合航空电子系统

以“宝石柱”等航电发展计划和F-22飞机航空电子系统为代表。该系统架构提出了功能区概念，将系统分成四个功能区，即传感器区、信号处理区、任务处理区和飞行器管理区，在功能区内实现资源共享；采用高速数据总线（HSDB）与标准电子模块，实现高度模块化和二级维修，实现系统容错和重构。

（4）先进综合航空电子系统以“宝石台”计划、联合先进攻击技术JAST计划为代表，在第三代的基础上采用了整个航空电子系统的统一航空电子网络，选用标准为IEEESCI/RT，并推进了传感器系统综合。同时强调低成本，因此采用开放式系统架构和商用货架产品（COTS）等技术。

2　特种任务飞机电子系统架构的发展趋势

未来特种飞机电子系统架构的发展思路仍将继续沿着航空电子系统的综合化、模块化、通用化架构的方向发展。

（1）综合化

主要是物理综合和功能综合，相比当前，系统综合范围更大，综合层次更深。通过综合，使系统性能达到更高水平，能最佳和最充分地利用系统内各种硬件、软件和信息资源，极大的提升任务完成效率。随着综合水平的提高，系统将具有更强的功能、更好的容错能力和各种不同需求的适应能力。

（2）模块化

模块化是实现结构简化和综合化的基础，可实现系统的动态重构、可扩展、可修改、可维护，大幅度提高系统可用性。标准模块（SEM）是模块化的基础，采用集成机柜、标准模块后，取消了外场可更换单元（LRU），全面采用通用的、标准的外场可更换模块（LRM）；整个航空电子系统由三级维修变成二级维修，简化了系统维修，减少维修人员和地面维修设备，实现延期的维修或定期维修，从而大大减少了后勤保障费用。

（3）通用化

通用化总是与模块化同时出现的，它是在系统中最大限度地使用相同类型的模块，以达到提高系统的重构能力、后勤保障能力和降低费用的目的。为了降低费用，寻求航空电子系统在不同军种中使用的共性，建立一些通用的软件和硬件标准，变得更有吸引力。此外可通过计算机辅助软件工程等手段，开发可重用的通用软件，提高软件的生产效率。

3　特种任务飞机电子系统的新技术应用

信息化战争的到来，赋予了特种任务飞机更多的使命任务，使其呈现出功能多样化、资源综合化、情报精确化、处理高效化的特点。随着科学技术的不断进步，各种新技术也日趋成熟，并可应用在特种任务飞机的电子系统中。

3.1射频综合技术

射频综合技术是共用一个射频硬件平台，将雷达、通信、电子战等多种功能集成在一起，如利用一个共用的多通道数字式接收机和数字信号处理硬件平台来同时实现雷达、通信及电子战等设备的功能，同时完成各种不同的任务。在一个共同的射频孔径天线上同时使用多个波束实现雷达、通信、电子战3种功能。对于具有能够执行多任务的特种飞机，射频综合技术能够大大减少天线数量，减小天线提及，降低设备量及维护保养成本。

3.2数据融合技术。

数据融合技术通过对多种信息资源进行检测、互连、组合、估计以及多层次、多界面的信息处理，以达到获取精确的属性状态估计和识别完整的实时态势评估和威胁评估方法的目的。通过传感器的数据融合技术既可以获取更多丰富、高精确、高质量的有用信息，又可以提高系统的检测概率，增强空间分辨力，改善系统可靠性，同时还可以扩大时空覆盖范围，增加数据的置信度。

3.3高速多路传输总线技术

新一代航空电子系统的实现主要取决于通用的数据传输机制，同时要求数据传输总线具有高度的分布式处理能力、较高的吞吐率、具有各种抗干扰能力，以增强航空电子系统在恶劣的工作环境中的生存能力，确保系统的安全性。高速多路传输总线作为航空电子综合系统的重要信息传递枢纽，并非采用中央控制法，而是以定向式数据分配法为主，通过多路复用原理来减少航空电子系统内部的耦合电缆数量，实现信息充分利用和融合。

4　结束语

现代信息化作战，特种任务飞机发挥着决定性作用，航空电子系统是特种任务飞机的重要组成部分，只有具备高性能的电子系统，才能充分发挥特种任务飞机的作战效能。因此，需要进一步加强对航空电子系统架构和新技术的研究和应用，从而促进我国航空事业的发展。

［1］ 蒲小勃.现代航空与电子系统与综合.北京：航空工业出版社，2013.12.

［2］ 初晓军，杨春英.特种飞机航空电子设备支援系统研究.航空电子技术，2001，06：19-22.

［3］ 李国柱.航空电子系统的发展动向与分析.舰船电子工程，2014，09，23-27.

［4］ 贾宇飞.国外航空电子系统的发展.舰船电子工程.2012，10：9-11.

［5］ 吴远斌.多功能射频综合一体化技术的研究，现代雷达.2013，08：70-73

徐宏宇，男，1984年生，助理工程师，主要从事系统设计。单秦，男，1982年生，工程师，主要从事系统设计。

Development trend of electronic system for Special Mission Aircraft

Xu Hongyu，Shan Qin
（Electronic Science Research Institute，China Electronic Technology Group Corporation，Beijing，100041）

Special mission aircraft is a kind of aircraft to perform special mission such as aerial warning and command，reconnaissance and surveillance， electronic warfare or anti-submarine，which plays an important role in information war. Avionics system is an integrated electronic system which is collection of detection sensor，integrated processing，display and control，communication and weapons.Especially for special mission aircraft，the main combat mission is accomplished by electronic system.This paper analysis the development of avionics system architecture，and briefly discuss the future development trend and new technologies of avionics electronic system for special mission aircraft.

special mission aircraft；avionics system；development trend

V2-4

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