国内航空电子集成技术的产业发展研究

代磊

摘要：航空工业是我国工业和信息化发展的重要一环，近年来的大量投入和蓬勃发展带来了巨大的经济效益和社会效益。本文简要分析了航空工业的重要组成，即航空电子集成系统的技术发展，并对国内航空电子产业的发展环境进行了初步分析和研究。

关键词：航空电子集成；技术演变；产业发展

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）15-0215-02

1概述

随着飞行器性能的提高，航空电子技术在军用飞机上的应用得到迅速发展，性能可靠的涡轮喷气式飞机引擎的有效应用使得军用和民用飞机的操作性能均得到了很大提升。新的、功能强大的传感器使现代军用飞行器的功能更为强大，从而执行任务更为出色。航空电子技术的发展始于军机平台上的各种需求，民航方面虽然需求不尽相同，但许多常规技术在民用航空领域也被广泛应用。

航电系统由各种航空电子设备组成，是飞机的重要组成部分，从20世纪60年代至今，经历了不同的技术阶段，采用了不同的系统集成模式和方法。航电系统不管其技术重要程度和经济价值占比都非常显著，参考目前市场的经济价值，民机的整套航空电子系统约占全机价值的10%～15%，而军机则更高，约占15%～20%（视功能性能的需求不同），除此之外，航空电子设备是一种高科技消耗品，其售后和衍生产品产生的经济价值也同样可观。因此，研究航空电子技术的发展，可以了解航电技术集成产业现在的研发重点和未来的发展方向，有着积极而现实的意义。

2航空电子系统的技术演变

航空电子集成技术，是从模拟到整体数字化集成的发展过程。从二十一世纪60年代至今，主要经历了“分布式”→“联合式”→“综合积木式”，以及现在正在研究和验证的高度集成和高度综合化结构，具体见下。

2.1分布式模拟结构

在这类系统中，各设备单元间通过配线相互连接，无数据总线。这种系统需要大量飞机配线，这些配线在机内电源和各设备间相互连接在一起，因此这类系统的升级改造非常困难。这类典型飞行器包括波音707、VC-10以及早期的波音737等。

2.2分布式数字结构

在这类系统中，尽管和分布模拟结构相比，各设备单元间的物理形态和拓扑结构没太大变化，但是大量的配线被部分数字数据总线（ARINC429等）替代，使得各单元间的传输有了明显改善，但是由于总体架构和拓扑结构没有太大进步，使得系統增加附加单元依然比较困难。使用这类系统的典型飞机有：波音737和767、庞巴迪快车以及军用的“美洲虎”、“狂风”等飞行器。

2.3联合式数字结构

这类系统主要依赖于应用极为广泛的军标1553B数据总线，通常采用专用1553B接口线路的可更换部件（LRU）和子系统。1553B总线的传输速率大概是以前ARINC429总线的10倍，采用此类技术的航电系统和设备性能得以重大改善，并在国外军机如F16中期升级系列等型号广泛使用。但值得注意的是，民用飞机行业并没有急于应用此类技术，而是在ARINC429标准的基础上，衍生出ARINC629新标准。这一标准同样可以应用于联合式数字结构，如波音777飞机平台上的应用。

2.4综合积木式结构

商业化对航空工业的压力催生了其他检验航电系统的方法。美国空军率先证明了这点，推出了“宝石柱”和“综合航天电子设备联合工作组”两种结构。这类结构的典型特点是，采用集成柜+模块式+公共模块应用的结构，利用高速连接的数据总线，将雷达/电子战/通信导航识别系统/光电系统进行有机连接的模式。随着射频技术、信号及信息处理技术以及先进制造技术的发展，未来的结构必将是集成度更好，可靠性更高，传输比更大的综合化航电系统，亦称开放式结构。

3国内航空电子产业发展环境分析

上文简述了航空电子集成技术的发展，由这一系列发展路线结合我国航空产业的迅猛势头可以看出：随着技术的发展和进步，加之市场需求的不断牵引，势必会形成大而全的产业链，由此催生多元化的业内经济体。拿航空工业某无线电研究所为例，在2000年其产值为3000万元（纯军品），2007年发展为12亿元（军民用产业），截至2017年，其产值已经跃上40亿元新台阶。该研究所的发展，也反映了我国航空电子集成产业的一个显著特点：飞机平台研发制造方的业务在向下游分系统拓展，同时下下游的航空电子设备商的业务在向上游分系统拓展，尽管有腹背受敌的发展环境，但由于近年来的航空产业的存量和增量“蛋糕”较大，使得该单位保持了十余年经济规模的增长式发展。

但是，结合以上的市场环境和产业发展环境分析，作为航空电子技术集成的总体方来说，必须重新审视自身面临的环境和发展的方向，必须“埋头拉车”结合“抬头看路”式的发展思路。具体来说要坚持“三个应当”的原则：

3.1应当以高新技术创新和技术牵引为核心引领

在航空电子集成产业做领头羊，核心是保持一直领先和步步领先。要保持这两个领先，关键是要坚持高新技术创新和技术牵引之路坚定不移走下去。现在我国的航空产业是块巨大蛋糕，但同时也具有高门槛特征，准入的门槛即是高新技术为根本基础，技术创新牵引产业发展，铸就百年老店。

3.2应当以业内市场环境和竞争对手为伴随发展

任何企业，离开市场谈发展都是空谈，离开对手谈进步也基本是妄想。在航空电子集成技术这一领域，市场环境还相对平和，但随着产业圈的扩大和军民融合的推进，这个市场的竞争将会更加激烈起来。而目前国内具备优势的单位仅有几家，技术实力基本相当，个别技术领先单位也只是暂时性的领先一步。这个产业生态，应当是一个既有竞争也可合作并且相互促进和提升的一个伴随发展式的环境。

3.3 应当以企业管理增效和改革提升为辅助抓手

在目前国内航空电子产业领域内，多数研发企业依然是作坊式研发，没有发展和技术规划、没有CBB（共用模块）建设等，研发效率不高难以成体系发展，因此有必要进行管理增效和改革提升。管理增效方面，主要是基于自身问题，查找原因或建立模型，对症下药开展作业和流程优化工作；改革增效方面，可以对标竞争对手和成功企业的管理模式，学习这些模式并开展改革工作的本地化推广。

参考文献：

[1] （美）莫伊尔（Moir，I）等著，吴汉平等译.军用航空电子系统[M].北京：电子工业出版社，2008.

[2] 邓平煜等.C研究所航空电子系统集成业务发展战略研究[D].上海：上海交通大学，2009.