《航空电子技术》PPT课件.ppt

航空电子概论第二讲航空电子技术,西北工业大学自动化学院2011.3,内容,电子学在航空领域的发展微电子器件的特性微处理器与存储器件数字数据总线与光纤总线航空电子模块外场可更换单元及典型外场可更换单元结构环境条件与模块化综合航空电子软件,电子学在航空领域的发展,驱动电子学在航空领域系统发展的因素,内部因素：行业性能标准要求的发展飞机性能的提高减少机组的工作负荷改善飞行安全性良好的保障性体现到乘客为安全可靠的运输、航班的准时、旅程的舒适等外部因素：商用电子技术的进步功能强、效费比高的数字数据总线微处理器先进的软件开发工具显示,微电子器件的特性,数字系统中微电子器件的应用,微电子器件的特性（续),微电子器件要根据应用环境的恶劣程度进行筛选，筛选等级有：商用级工业级军用级集成电路（IC）的发展迅速程度：一个0.4in2(约16mm见方）大小的芯片上晶体管/门的数量可达到几十万，几乎是每十年增加十几倍；一个晶体管的工作速度（门延迟）约100ns，而硅芯片可达1ns.,微电子器件的主要种类,处理器：4位8位16位32位64位存储器：只读存储器（ROM）：储存宿主的应用软件与参数电可编程只读存储器（EPROM）电可擦除可编程只读存储器（E2PROM）随机存储存储器（RAM）（读写存储器）：程序运行数字数据总线ARINC429：单信号源多接收器（一发射设备向多个接收设备传输数据）MILSTD1553B：多信号源多接收器ARINC629,ARINC429总线结构,MILSTD1553B或ARINC629总线结构,航空电子设备的封装外场可更换单元（LRU）,标准机箱（ATR）：标准外形、标准尺寸、标准的安装方式，统一的连接器类型、标准的电路板尺寸及内部布局设计。有1/2ATR、3/4ATR、1ATR等模块化概念单元（MCU）：8个MCU相当于1个ATR,1ATR或8MCU的外形尺寸,LRU面临的环境条件,电磁干扰（EMI）来自飞机外部的EMI（如地面监视雷达、通信基站等）来自飞机内部其它电子设备的EMI闪电使用环境振动、冲击温度、高度、温度和高度、温度高度与湿度盐雾、霉菌灰尘、沙粒低气压、污染物,LRU面临的EMI危害,综合模块化航空电子（IMA）LRU与IMA机柜的比较,IMA的优势,体积和重量的节省许多功能模块共享诸如电源之类的资源标准模块设计带来更统一的设备设计方法LRM比LRU更可靠,采用IMA的疑虑或不利条件,全部的采购成本可能上升因改变现有单元附加了适航认证要求，可能取证更难，风险更大由于不同供应商更加密切的合作，可能引起产权问题隔离问题（更多的鸡蛋放在一个篮子里）开放和封闭式的系统结构会盛行吗？适用什么标准？与现有标准的关系谁负责系统的综合？IMA系统一定更可靠吗？,软件,软件是航空电子系统的核心组成，大量的航空电子功能由软件支持或实现；正因为软件的关键性，需要严格和系统的设计方法，优良的软件设计环境，如软件开发标准RTCADO178B；为确保剔除潜在的设计错误，需对软件进行详尽的测试，涉及飞行安全的软件需得到适航认证；使用自动代码生成技术，配合有效的编辑器，高效高质的高级语言，如C或C被广泛接受。,软件级别（按软件故障对飞机的影响划分）,故障状态类型定义,灾难性的：故障状态防碍继续安全飞行和着陆危害性的：故障状态会降低飞机的能力和机组应对问题的能力，致使飞机的安全性边际和功能大量下降，或造成机组人员惊慌或需较高的工作负荷而无法精准完成所需任务的，或对乘员产生不利影响包括对少量乘员带来严重或致命的伤害。主要的：故障状态会降低飞机的能力和机组应对问题的能力，致使飞机的安全性边际和功能显著下降，或显著增加了机组的工作负荷消弱了机组的工作效率，或对乘员造成不适包括可能的的伤害。较小的：故障状态不会显著降低飞机的安全性，不影响机组正常应对问题的能力。较小的故障状态包括飞机的安全性边