飞机综合航电系统技术研究发展

杨潇，吕惠君

[摘    要]现阶段，国内飞机综合航电系统技术已取得较大的进步，基本特点上也具备相应的变化，其综合化、开放化以及模块化特点更加明显。基于此，简要分析了飞机综合航电设备的主要内容，对飞机综合航电系统技术应用环节存在的各类隐患进行阐述，同时诠释了飞机综合航电系统的基本构架，并叙述了飞机综合航电系统的安全体系以及关键技术和发展趋势。

[关键词]飞机;综合航电;系统技术

[中图分类号]V243 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2022）02–00–03

Research on Technology Development of Aircraft Integrated Avionics System

Yang Xiao，Lu Hui-jun

[Abstract]At this stage， the domestic aircraft integrated avionics system technology has made great progress， and the basic characteristics also have corresponding changes， and its comprehensive， open and modular characteristics are more obvious. Based on this， combined with actual thinking， this paper first briefly analyzes the main contents of aircraft integrated avionics equipment， and then expounds the various hidden dangers existing in the application of aircraft integrated avionics system technology， and explains the basic structure of aircraft integrated avionics system. Finally， the safety system， key technologies and development trends of aircraft integrated avionics system are described.

[Keywords]aircraft; integrated avionics; system technology

随着时代的不断发展，我国经济效益的不断提升，政府及相关部门逐渐提高对综合航电设备的关注，使内部设备资源能够充分发挥出其功能，满足后续各方面任务性要求。因此，需要充分发挥资源的使用优势，以共享运输为例，可通过多种渠道资源实现信息共享，确保资源的合理应用，运用空分、多分等方式来满足资源配置要求，进而展现出飞机综合航电系统技术的优势所在。

1 飞机综合航电设备的主要内容

1.1 目前综合化航电设备特点

1.1.1 软件特点

了解目前国内飞机综合航电系统技术的发展状态，通过新一代航空电子设备来掌握此项技术的发展要求，明确其优势较广的特点。例如：资源共享、数据融合等方面，可根据机载软件的变化形式来控制飞机的发展模式[1]，策划飞行动作，维护网络系统的運行状态，避免存在系统之间关联不够密切的问题，使飞行员的操作更加规范，离不开网络系统的辅助。

站在宏观的角度进行分析，可掌握国内飞机综合航电系统的变化状态，可分为以下五点：任务的关键性、软件集中性、数据规划性、设备维护性及移植性、软件科学性。展现出飞机综合航电系统技术的综合性要求，保证不同模块充分发挥出其作用，确保安全问题得到治理，运用协同的方式来实现交互。以此来保证不同种类的资源共享，规划出具体安全问题所在，以展现出飞机综合航电系统技术的软件特点。

1.1.2 结构特点

就飞机综合航电系统技术而言，其自身优势较多，可规划电子设备的运行状态，控制好其开放性要求，选择使用的开放性内部结构，在一定程度上满足飞机寿命应用要求，站在不同方面进行思考，满足电子设备的开放性要求，制定严格的设备运行标准，使其满足内部系统要求，这样可运用全新的理念来制定数据运算计划，关注不同区间接口的连接状态，避免开放性工作出现纰漏，使电子设备可以实现信息传输并以此作为运行前提，增加各端口的交互性，顺应模式的改变来展现出飞机综合航电系统的结构特点[2]。基于此，可保证航电系统的稳定性，规避数据处理不及时的问题风险产生。

1.1.3 安全结构特点

结合飞机综合航电设备的安全性进行分析，由于内部系统结构相对复杂，硬件软件并存，可通过区分电子设备的方式来提高航电系统的安全性，在保证电子设备质量的前提下展现出资源服务性、安全性以及可靠性特点，维护航空电子系统的真实性、机密性以及可靠性，稳定内部系统的运行状态并结合以往系统进行分析，加强前期的系统设计工作，确保工作执行手段的完整性，根据其具体变化掌握飞机的机能需求，为飞机可靠性带来正面影响。加强对系统软件运行方式的关注，根据实际所需适量提高软件系统的稳定性，避免出现资源共享力度不足等问题，满足飞机综合航电系统技术发展要求[3]，根据各项任务的特定性运行航电系统。这样一来，可满足航电系统操作要求，强化通用化、模块化系统的构建方式，增加软件在内部构件中的应用，规范操作人员的行为，确保飞行平台运行方式得到满足，以此保证电子软件运行工作的顺利开展，展现出其在综合航电系统内的安全性作用。

1.2 飞机综合航电系统技术发展动因

在飞机综合航电系统技术发展期间，安全性、经济性是作为通用飞机以及运输飞机的共同特点，可加强对此方面的分析，明确系统安全性较低、基本框架紧凑、追求经济性、技术应用有限以及随机取证为主的系统特点，进而明确系统技术发展动因，保证不同种类飞机（通用、运输类以及军用类等）从独立式演变成联合式。以此来进行综合化的发展，强化飞行人员的业内功底，了解飞机综合航电系统的运行环境、任务要求、子系统数量以及所需资源，促使内部的集成性、关联性以及制约性要求得到满足，方便后续系统运行目标的确立，实现数据信息的交互，保留系统内部的功能、专业度以及任务。这样可实现多目标的构成，辅助后续任务执行，运用专业性的配置来规划出具体的资源组合方式，确保其能够支撑飞行全过程，满足飞行品质要求，控制好飞机综合航电系统的运行成本，展现出其具体应用功能。因此，此技术已成为航空行业主要的发展条件之一。

2 飞机综合航电系统技术应用环节存在的各类隐患

2.1 子系统空间要求较高

随着电子软件发展形势的稳定，飞机综合航电系统内子系统的运行要求也随之提高，使资源内部系统不得不转换以往的运行方式，加强单独形式之间的航空子系统比较，满足综合化运行要求，凸显出此技术在运行期间的安全问题。在此基础上可通过ASAAC的规范化要求，实现对航空电子设备进行分析，使病毒入侵、扩散等安全问题频繁出现。同时还存在电子设备的干扰，造成飞行失误等问题出现，若此隐患若得不到解决，势必会增加飞行难度，发生飞行事故。因此需了解子系统内的具体影响因素，区分不同子系统，以减少安全隐患，确保航空电子设备系统能够正常运行。

2.2 安全方式有待完善

结合标准化航空电子设备内部结构进行分析，可掌握相应的安全运行方式，了解系统之间的差异性。但由于航电系统的安全性要求较高，若缺少信息技术的应用，会出现无法制定安全评判标准问题。这样会造成检测结果出现偏差，无法确认系统的安全级别，出现模块化的检测及设计。除此之外，由于电子设备软件内种类较多，操作人员一旦出现技术的应用错误，则会造成航电系统故障的问题，为后续飞机综合航电系统技术的发展迎来巨大的挑战。

3 飞机综合航电系统的基本构架

飞机综合航电系统的子系统较多，可规划出9个子系统（通信、显控、导航、引擎、飞行参数测量、自动飞行、音频、监视以及飞行管理系统）。在确认飞行航图的正确后，方可检测地形、气象、交通等运行条件，通过交互性操作来实现不同功能的配置，保证航电系统接口操作的顺利进行，实现自动相关监视工作的开展并根据实时飞行状态进行测速，记录好飞行参数，保证引擎参数、机身参数等被记录在册，避免出现语音通信问题，确保仪表着陆工作的顺利开展。这样可通过管制台的监视来确保飞行条件的稳定，避免出现过多信号干扰，遵循预先制定的飞行计划来运行自动化操作系统，有效减轻飞行人员的工作压力，满足自动化运行要求并通过TAWS来实现与地形的感知，若遇问题及时启动报警系统，这样可在最大限度内减少独立设备的数量，优化航电系统的实时状态，确保大气航姿设备、自动行驶设备以及无线电设备等的顺利运行，以实现对不同区块的控制，增加独立单元组成构件的应用，以此来实现对系统综合化的管理。飞机综合航电系统运行框架如图1所示。

4 飞机综合航电系统的安全体系

4.1 消息加密

将虚通道作为消息加密安全体系运行的前提，保证通信消息之间的机密性，确保系统内机密不会出现外泄，控制好工作人员执行操作，转换原有消息加密方式，利用安全性能较高的芯片来实现对系统软件模块的加密，增加验证方式，仅滿足内部人员调阅资料，避免模块运行期间出现问题。

4.2 虚通道

加强对全部过程通信的监视，保证虚通道运输工作的顺利开展，有效控制飞机综合航电系统的运行状态，避免数据项目存在问题，满足虚通道的数据管理要求，实现内部信息共享，进而满足通信要求，确保将虚通道安全体系进行展现，构建完整的安全防护机制，设置个体读取数据级别，运用科学手段来实现对内部航电系统的分析。

4.3 授权体系

通过主体运行状态的检测来确定内部访问权限，保证系统服务工作的顺利开展，避免出现非授权现象，限制系统运行。制定安全监督系统，保证安全负责系统策划工作的顺利开展，可根据航电系统的实际状况来构建模型，如BLP模式的运行，规划数据处理工作，避免出现安全级别较低的问题，适当读取内部安全级别数据，限制跨分区问题出现。

4.4 身份认证

由于飞行综合航电系统所需安全性要求较高，因此为保证内部数据信息的安全性，应加强对身份认证工作的关注，确认好信息发送人员的身份，避免出现虚假及欺骗事件。同时应增强虚通道运行体系的应用，保证分区及多分区之间的协调一致性，为二者搭建互通桥梁，保证数据资料在单向运输期间不会出现差错，方便接受者的检验，在身份认证工作运行完毕保证通道消息的正确。

5 飞机综合航电系统技术的关键技术和发展趋势

5.1 飞机综合航电系统技术的关键技术

5.1.1 软件技术

软件技术在航电系统内起到至关重要的作用，可根据飞行管理、控制、综合显控、合成视景的方式来保证软件功能的充分发挥，借助分区操作的方式来保证功能软件在共同平台内运行，拉开功能之间的距离，适当进行隔离，这样可在保证安全性的前提下来降低设备维护成本，以实现制造成本的节约。

5.1.2 电传飞控

此技术由于成本过高，常被规划在机型较小的飞机内，严格要求飞机的规格及重量，调节航电设备尺寸，确保满足飞行要求。因此可设定硬件集成能力较高的程序来加强结构设计，有效减小飞机尺寸及重量，满足后续的材料应用以及工艺要求，进而树立统一的目标，取代以往机械操纵，这样可保证飞机运行的轻便化，遵循航空轨迹要求，提高飞行环节的安全性，确保其整体品质得到一定提升。

5.1.3 IMA技术

IMA技术是指综合模块化航电技术，其运行前提在于模块化设计，运用高性能计算机来稳定内部状态，加强数据总线的布置，实行分区域管理，促使系统稳定运行并转换航电系统的操作方式，树立通过的操作目标。这样可在最大限度内保留成本，展现出航电系统的功能性要求并发挥出其维护性、可用性、多样性以及拓展性，在各类飞机上广泛应用。

5.2 飞机综合航电系统关键技术的发展趋势

5.2.1 顺应未来低空管章程

通过预见的方式来保证航空事业的稳定发展，了解低空管在未来航空系统内的基本发展趋势，增加先进技术的应用，确保空中交通流量的稳定性，满足航管应答需求，使低空数据链的各项功能得到发挥，保证其能参与到通用航空环节，以保证飞机综合航电系统技术在未来得到更好的发展。

5.2.2 满足人性化及安全性要求

运用ADS-B、气象探测、视景合成以及近地告警等方式来策划出航电系统对地形，气象等条件的要求，控制好态势感知能力，保证飞行操作更加安全且稳定，辅助操纵工作的开展，加强对航电系统的设计，进而在最大限度内控制操作隐患，避免在飞行工作执行期间出现问题，这样不仅能满足人性化要求，更能提高飞机综合航电系统的安全性，规避飞行事故发生风险。

5.2.3 实现飞行过程智能化

随着飞机应用需求的增加，应加强对飞行管理工作的重视，有效控制航电系统运行成本，实现自动飞行并保证电传飞控等工作顺利开展。在此背景作用下可保证运输类飞机的飞行稳定性，增加先进技术的利用，保证在最大程度内降低飞行环节的安全隐患，使飞机能够正常运行，有效减少飞行工作执行期间的工作负担，进而实现自动化、智能化的飞行综合航电系统技术实施，保证飞行品质得到一定提高。

5.2.4 协调功能多样性与经济性

航空事业的发展走向较好，未来通用航空所需创新功能角度，应结合航电系统的运行方式进行分析。在控制好建设成本的前提下增加系统内功能，这样可保证开放式架构综合设计工作的开展，找寻系统创新工作的捷径所在，以此来解决在飞机综合航电系统技术发展环节的经济性、功能多样性要求，保证二者的协调性，减少其中矛盾，进而实现航电系统的顺利发展。

6 结束语

为保证飞机综合航电系统技术得到更好的发展，需使操作人员严格遵守于2013年所发布的《通用航空飞行任务审批与管理规定》，运用正确的操作方式来保证航空产业的顺利运行，明确此区域的研究宗旨，了解相关单位的各项事宜，创新飞机综合航电系统技术并保证结合实际情况研究出新产品，运用自主研发的方式加大在经济市场内的份额，进而保证国内航空事业的健康、持续发展。

参考文献

[1] 王焱滨，曾强.安全性分析在通用飞机航电系统架构设计中的应用[J].民用飞机设计与研究，2020（3）：42-48.

[2] 宋扬，刘玥，梁科林.综合航电系统集成验证环境激励系统设计[C].2020（第九届）民用飞机航电国际论坛论文集，2020.

[3] 田昊.飞機航电系统集成验证方法探究[J].中国设备工程，2020（3）：110-111.