电子飞行仪表系统知识点..

1、电子飞行仪表系统课程知识点1、航空仪表担负着测量飞机飞行状态参数的重担，是操作飞机实现安全可靠飞行所必不可少的重要设备。2、众多飞机测量参数中， 根据描述功能的不同分为两类： 一类是用于描述飞机飞行状态的 擦数（如：飞行字体参数、航向参数、大气数据参数、自动飞行系统的状态参数，用于测量 这些参数的仪表称为飞行仪表或航行仪表） ；另一类用于描述飞机上各机载系统工作运转情 况的参数（包括发动机状态参数、电源、氧气、增压等其他系统的监测参数及告警参数等， 对应的仪表归类为发动机系统参数和告警仪表和其他机载设备（装置）仪表） 。3、航空仪表按功能分为三类：飞行仪表、发动机仪表、其他系统的监控仪表。 按

2、工作原理分为三类：测量仪表、计算仪表、调节仪表。测量仪表可以用来测量飞机的各种运行参数和机载系统状态参数，如发动机工作参数 压力比，飞行运行参数空速等。计算仪表指飞机上的一些领航（或称导航）和系统性能方面的计算仪表，如自动领航 仪、惯性导航系统、飞行管理计算机系统等。调节仪表是指机载的某些特定自动控制系统，在机务维修工作中仍由仪表或电子专业 人员负责，如自动驾驶仪、马赫配平系统等。4、以下一些飞行参数的定义： 真航向：指真北（地球经线方向）沿顺时针方向与飞机纵轴在水平面的投影之间的夹角。磁航向：指磁北（磁子午线北端方向）沿顺时针方向与飞机纵轴在水平面的投影之间 的夹角。真航迹角：真北与地速矢量

3、VS 之间沿顺时针方向的夹角。地速：是风速和空速 VTAS 的矢量和，它是飞机相对地面的实际运动速度，它的方向 是飞机的航迹方向。空速：是飞机相对气流的运动速度。如果飞机有侧滑飞行，则空速与飞机纵轴在水平 的夹角为侧滑角。电台方位：以飞机所在位置为基准点观察地面电台时，飞机位置处真北顺时针量到飞 机与电台连线的角度。 飞机方位角则是以电台为基准观测飞机时， 电台处真北顺时针量到电 台与飞机连线之间的夹角。相对方位：指的是飞机纵轴在水平面的投影顺时针转到飞机与电台连线的角度。 偏流角：飞机纵轴与地速 VS 之间的夹角，表明飞机航迹与航向的偏差。预选航向：是人工在方式控制板（MCP）上选择的航向，

4、也显示在 EFIS的显示器上。5、军机和民航机飞行仪表的发展，均可分成五代。6、飞机仪表系统的四种配置：单管配置、四管配置、五管配置和六管配置。7、飞机电子仪表系统同自动驾驶仪、 飞行指引仪、 飞行管理计算机等系统及一系列传感器 组成的信号交连，采用标准数字数据传输总线 ARINC429 和 ARINC453 来接收标准信息格 式的各种信息。 EFIS-700 系统接口下的输入仪表源包括：DME ， VOR ， ILS ， IRS， ADC ，LRRA 低量程无线电高度表， WR ，FCC，FMC ，TMC 推力计算机， 比较系统（数据比较器） ， 离散量输入装置，ADF , FAC飞机增稳计

5、算机，FCU飞行控制组件。8、飞机电子仪表系统的特点： 增强了显示的综合性； 易理解性或是逻辑性和条理性的增加； 增加了可靠性；增加显示的柔顺性；整套系统的价格便宜；可扩展性及可适应性。9、 CRT（Cathode Ray Tube）显像管的基本原理： 使用电子枪发射高速电子，经过聚焦后，在经过垂直偏转线圈和水平偏转线圈控制高速电子的偏转角度，最后高速电子击打屏幕上的磷光物质使其发光， 通过电压来调节电子束的功率， 就会在屏幕上形成明暗不同的光点， 从而 形成各种图案和文字。10、CRT 电子枪产生的电子束应满足下列条件：足够的电流强度；电子流的大小和有 无必须是可控的； 电子流必须具有很高的

6、速度； 电子束在荧光屏上应能聚成很小的光点， 以 保证显示器具有足够的分辨率。11、热电子发射： 若对金属加热， 则金属内部质点运动加剧， 一部分自由电子因为动能加大，速度提高，便可逸出金属表面，这类现象称为热电子发射。CRT 就是利用“热电子发射”的原理产生自由电子的。12、CRT 电子束的聚焦原理：在阴极射线管中，由阴极发出的电子流通过电子枪时会 聚成直径很细的电子束，这称为电子束的聚焦。13、实现电子束聚焦的方式： 静电聚焦和磁聚焦。 静电聚焦： 是通过管内电子枪各电极 间所产生的不均匀电场实现对电子流的聚焦； 磁聚焦则是依靠套在管颈上的聚焦线圈所产生 的聚焦磁场来实现聚焦的。14、为了

7、在荧光屏上相应的位置显示图形及字符， 必须使电子束偏转， 偏转有静电偏转 和磁偏转两种方式。15、像素（pixel或pel，是picture element）：是指组成图像的最小单位，也即上面提 到的发光点。分辨率指屏幕上像素的数目。16、形成彩色图像的方法，可以是相加混色法，也可以是相减混色法。17、彩色成像的原理： 利用电子束去轰击能发出不同颜色辉光的荧光质，屏上各处均应布满包括多种荧光质的荧光质点组， 设法在彩色显像管的电子枪中产生三条聚焦电子束， 并 使这些电子束只能轰击各自对应的荧光质， 而不会轰击同一组中的其他荧光质点， 则可以确 定图像颜色。 因此，只要利用信号电路来控制由哪一个

8、电子束或哪几个电子束来轰击对应的 荧光质，就能达到控制图像颜色的目的。18、阴罩是彩色显像管的关键部件，主要起选色作用。19、液晶显示器 （LCD ）的显像原理：将液晶置于两片导电玻璃之间，靠两个电极间电场的驱动引起液晶分子扭曲向列的电场效应，以控制光源透射或遮蔽功能，在电源关/ 开之 间产生明暗而将影像显示出来，若加上彩色滤光片，则可显示彩色影像。20、液晶分子的排列不像晶体结构那样牢固， 它柔软易变形。 当液晶分子受电场、 磁场、温度、 应力等外部条件作用时， 液晶分子就会重新排列， 基于液晶光学各向异性的各种特性 也随着变化。液晶的这种柔软的分子排列特性是液晶器件的应用基础。21、LCD

9、 液晶显示器主要技术指标：电光响应特性反映显示器的显示信息容量和对比度；对比度是指液晶显示器的显示状态（有显示内容）和非显示状态（底色）相对 透光率的比较， 常代表图像的清晰度； 视角是液晶显示器区别于其他显示器的主要特点； 响应时间；功耗液晶显示器工作时所消耗的能量；温度特性。22、等离子显示器 PDP（Plasma Display Panel ）又称电浆显示器：指所有利用气体放电而发光的平板显示器件的总称。 它是用许多小氖气灯泡构成的平板阵列， 利用加在阴极和阳 极间的一定电压，使气体产生辉光放电，单色PDP通常直接利用气体放电时发出的可见光来 实现单色显示；彩色 PDP 通过惰性气体（

10、Ne， He， Xe 等）放电发射的真空紫外线照射红、 绿、蓝三基色荧光粉，使荧光粉发光来实现彩色显示。23、在阴极射线管荧光屏上显示图形和文字是通过偏转系统控制电子束的运动并在荧 光屏上规定的位置控制发光强度来实现。 计算机图形显示系统中常用的电子束偏转方式有光 栅扫描和随机扫描两种。24、设位平面个数为 N ，则可显示的颜色或灰度等级为2N。25、颜色表：用来定义像素的颜色。26、利用位平面实现彩色显示的帧缓存结构有两种： 不带调色板的帧缓存结构和带调色 板的帧缓存结构。27、光栅扫描显示系统工作原理： 图像生成器根据主机发送来的画图命令， 把图画在显 存中，在现场中生成所显示画面的位图；

11、 CRT 控制器一方面产生水平和垂直同步信号送到 显示器，使 CRT 电子束不断自上而下、自左向右进行扫描，形成光栅；另一方面有根据电 子束在屏幕上的行、 列位置， 自动计算并生成显示存储器中的相应位置， 不断读出显存中的 位图数据； 显存中读出的像素值经过查颜色表后， 转换成红绿蓝三原色的亮度值； 颜色亮度 信号也叫图像信号或视频信号，它控制着 CRT 电子束的通、断、强、弱，从而在显示屏幕 上形成一帧与显存中所存映像相对应的可见显示画面。28、 随机扫描是用随机定位方式来控制电子束的运动的。 在随机扫描显示中， 电子束的 运动完全是按实现存放在刷新存储器中的显示指令进行的，没有确定的规律，

12、 完全是程序编 制者任意规定的，也就是说是随机显示。29、电子仪表系统的图像和图形发生组件 （即彩色 / 图像监视器适配器） ，是连接计算机 主机和显示器 CRT 之间的接口和控制部件，它接受主机发送来的显示指令，根据该指令含 义控制 CRT 的辉亮以及电子束的片中，从而产生需要的图形和符号。30、字符发生器功能：把显示指令（指字符指令） 中以字符编码形式表示的字符 （包括 英文字母、 数字、专用符号及汉字等）变化为字符的图形，即控制电子束在显示屏上按一定 方式扫描，并加以辉亮控制后，显示所需的字符，连续给出字符指令，便可显示出字符串。31、随机扫描字符产生器， 在随机扫描显示系统中， 产生字

13、符的方法有： 点阵法和矢量法。根据控制电子束扫描方式的不同，点阵法又分为固定点阵法和程序点阵法两种。32、矢量法字符产生器（或称笔画法） ：以矢量组合的方式产生字符，即用若干个具有不同方向（水平、垂直和倾斜 45 度）的单位矢量或若干段任意方向、长度的矢量来组成字 符图形，根据组成字符所用矢量的形式不同，矢量法包括单位矢量法和逐次矢量法等。33、矢量产生器：在计算机图形显示系统中，图形通常是由各种曲线和直线来描绘的，而任何曲线又可以用许多较短的直线来逼近。具有一定长度和一定方向的直线段称为矢量， 产生这些直线段的逻辑功能部件叫做矢量产生器。34、矢量产生的要求： 直线应具有良好的直线性， 即逼

14、近精度越高； 所画直线的起点和终点位置应准确； 各种直线以及直线上各点亮度要均匀， 即要求点之间应等间距； 产生直线 应当快，即画线速度要高。35、矢量产生器的分类： 数字乘法器矢量产生器； 速率乘法器矢量产生器； 累加法矢量产生器。36、显示计算机的主要功能是完成信号处理及显示驱动， 现代飞机电子仪表系统的主机有两类：符合发生器；显示管理计算机。37、符号发生器 （ Symbol Generator ） ：接收外部来的信号， 经内部处理后产生视频信号，送往主飞行显示器 EADI 和电子式水平状态显示器 EHSI 上显示各种字符、 背景图形和气象信 息。内部主要包括：电源组件，输入 /输出接口

15、电路，微处理器 CPU，存储器，温度传感器， 自测试 /监控电路，显示控制器，光栅 /笔划发生器和显示驱动电路组成。电源组件将机上 115V、400Hz 电源变为符号发生器所需电源。符号发生器提供的电子显示符号信息分为： 光栅信息和笔划书写信息两大类。38、显示管理计算机 DMC （ Display Management Computer）图像产生器接收 PFD和ND 重新格式化的数据，然后转换成视频格式，通过接口送到显示器上显示。PFD 只有一个格式，ND有7种格式：两种进近（APP）或ILS，两种全向信标 VOR，两种地图 MAP，和一 种计划 PLAN 方式。 PFD 故障时，运行转换到

16、 ND 上显示，或 ND 转换到 ECAM 的 E/W 显 示器上显示。39、现代飞机电子仪表系统主要由电子飞行仪表系统（EFIS ）和电子中央飞机监控系统（ECAM ）或发动机指示机组警告系统（ EICAS ）组成。40、电子飞行仪表系统（EFIS ）是综合电子仪表系统的子系统，是综合的彩色电子显 示系统，完全取代了独立式的机电式地平仪、 航道罗盘、 电动高度表、 马赫空速表和其他机 电式仪表等，提供最重要的飞行信息。显示内容主要包括：主要飞行参数（如飞机姿态、高 度信息、速度信息、 A/P 和 A/T 的衔接状态及工作方式，甚至重要的警告信息） ；主要的导 航信息（各种导航参数和飞行计划）

17、 ；系统的故障信息。41、EFIS 的基本组成及其功能： 该系统的基本部分有显示组件 DU 、显示计算机和相应 的控制面板。A. EFIS 显示管理计算机的主要作用：收集各种模拟、离散和数字输入信号，经处理后 输到显示器产生符号显示，并进行系统监控、电源控制以及系统所有工作的协调控制。B. 显示计算机将接收到的数据转换成显示格式， 在显示器上显示飞行参数。 显示器输出 监控信号到显示计算机，实现显示器的保护。 CRT 显示器内部设有温度监控电路，超 温则显示关断，当自动冷却后，恢复显示；同样 LCD 显示器内部也有电源供应和背景 灯的温度探测器，当探测的温度分别达到 110度和 95 度时，自

18、动切断显示，出现此情 况，需要拆下相应的显示器，清洁冷却滤网，可恢复正常工作。C. EFIS 控制面板：机长和副驾驶处分别装有 EFIS 控制面板，可以独立操作。它们提供 系统工作方式和显示方式的控制以及显示器亮度的调节。每个 EFIS 控制板在板面结构 上可分为主飞行控制和导航控制两个部分。（ 1）主飞行控制部分：主要功能用来改变高度的气压基准值（2）导航控制部分： 七种不同的导航工作方式 （全显示或扩展显示的 VOR ，ILS，MAP 和一个计划 PLAN 显示方式。（3）范围选择：用于检查气象雷达图像或航路点的距离范围，以海里为单位，只用于 扩展显示方式和计划，以倍数为增量。（4）亮度控

19、制部分：分为人工和自动两种方式。光遥感器作为自动亮度控制的一个输 入源，在遮光板顶部的两边各装有一个。（5）显示格式转换和显示计算机转换控制板：现代大型飞机的综合电子仪表系统，为 增加显示余度， 确保其显示信息的可靠性， 都设计成人工和自动转换方式。 显示格式转 换方式有两种：自动和人工方式。42、EFIS 显示格式：在 EFIS 显示器上显示信息有飞行参数和导航参数。不同的构型，显示格式也有差别。 PFD 显示只有一种格式，波音飞机 ND 显示有七种方式，空客飞机的 ND 显示只有五种方式，基本功能相似。A. PFD 的正常显示：主飞行显示是指往前看飞机时，飞机所处的状态信息显示，如飞 机姿

20、态、速度、高度、航向、升降速度、飞行方式、 ILS 数据、风切变警告等B. 导航的正常显示： ILS/APP 方式、 VOR 方式、 ND/MAP 方式、计划显示方式、弧段 显示 ARC （主要用来显示气象雷达信息）C. PFD/ND 警告显示。由于机长和副驾驶的显示器数据源来自不同系统，当有单个信号 源故障时， 不会相互影响，可通过选择备份系统来转换数据源，使系统正常显示。 如果 这些信号源系统提供“无计算数据”时，用虚线代替原数据显示；当“数据无效”时， 相应的数据显示会消失，显示空白；当“系统故障”时，则数据丢失并出现系统琥珀色 故障旗。43、显示计算机的主要功能是完成信号处理及显示驱动

21、。44、在 EFIS 整个工作过程中，需要对其各部件及接口的工作进行监控，并记录故障在非易失存储器 NVM 里，帮助维护人员进行故障隔离45、EFIS 测试的条件：飞机必须在地面上；相关的测试电门被触发。46、EFIS地面维护两种方式：按压计算机前面板或驾驶舱面板上的“测试”按钮；CDU菜单测试方式。47、现代波音飞机上装备有“发动机指示和机组警告系统”（EICAS），空客飞机装有“电子中央飞机监控系统” （ ECAM ）。不同型号飞机，系统基本组成略有不同，但功能一样。48、EICAS 基本组成及功用： 基本组成：中央警告计算机、显示组件、相关控制面板、警告提醒部件（包括警告灯和 音响警告部

22、件）A. EICAS 计算机：控制中央警告系统的所有功能，同时收集、处理并格式化发动机和 飞机系统数据，然后产生警告信息和系统概况显示，并控制警告灯和音响警告。B. 显示器：是 EICAS 计算机进行图形显示的装置，将数字视频信息转换成可见的彩色图形和字符。每个显示的内部有温度监控电路，如超温，则显示关断，当自动冷却后， 恢复显示；对于 LCD 内部设有电源供应和背景灯的温度探测器，分别达到110 度和 95度时，会自动切断显示，这种情况下，需要拆下显示器，并清洁冷却滤网，可恢复正常 工作。C. 显示选择面板：是 EICAS 系统的主要控制板，在飞行中或地面上都能为计算机提供 所有控制功能。D

23、. 维护面板：主要用于向地面维护人员提供飞行后维护和排除故障所需要的数据及信息。其中事件读出电门分为自动和人工事件读出： 首先选定任一维护页，再按压“事件 读出”电门，将显示该格式记录的维护数据；按压“自动（AUTO ）”电门则显示EICAS自动事件记录的数据；按压”人工 （MAN） ”电门则显示原来用事件记录电门 （在显示选 择面板上）或用记录电门（在维护面板上）人工记录的数据。E. 显示转换面板： 用来转换 EICAS 的显示格式， 当显示器有故障时， 可用备份的显示。F. 提醒注意获得器：由主警告灯、警戒灯和相关的音响警告组成。49、EICAS 的显示：根据系统的功能和使用要求，飞机在地

24、面和空中，都应该有各种 显示方式，以满足机组飞行和维护需要。 EICAS 系统显示方式主要有：工作方式、状态方 式、系统概要方式和维护方式。A. 飞行前和飞行中的正常显示B. 发动机主显示格式：正常工作中，通电时主显示格式在上显示器上显示，主要参数： 发动机压力比EPR、低压转子的转速 N1和发动机排气温度 EGT,它们在显示器上都有 实际值、目标值、指令值指示， 并由数字读出和模拟指针指示，在刻度盘上有最大的限 制指示。在主要参数的上部指示大气总温、假设温度和推力限制方式。C. 发动机次要参数显示：在下显示器上显示，显示的参数有：高压转子的转速N2、燃油流量、滑油压力、滑油温度、滑油油量、振

25、动系数等。D. 紧凑格式显示，分为紧凑全格式和紧凑部分格式。A.紧凑全格式：是指发动机主要和次要参数显示在同一个显示器上。B.紧凑部分格式出现条件：当某台显示器失效后，且某一次要发动机参数（N2、滑油参数、振动系数）出现超限，则超限参数以紧凑部分格 式自动显示出来。E. 发动机超限显示一一黄带抑制：发动机正常工作，但在飞机起飞和复飞时，需要短时大推力完成这个飞行阶段， 此时发动机参数 N1 、 EGT、 N2 等都将超过正常值。 按 FAA 条例， 起飞限时为 5 分钟，即参数在此区域 5分钟内，不进行黄、 红带监控及超限存储 记录；或在别的选定推力方式20 秒内，黄、红带监控及超限存储记录也

26、被抑制，此两种情况，均称为“黄带抑制” ，即是说，发动机某些参数的短时超限是允许的，属于发 动机正常工作。F机组警告信息：主要是为机组人员在飞行过程中设计的，按照其需要采取措施的紧迫 程度可分为警告（ A 级）、告诫（ B 级）和注意 （C 级）三个等级，显示在上显示器上。A 级信息：红色警告信息，级别最高，显示在其他信息的前面，不能用取消电门删 除，直至故障排除， 出现时会有红色主警告灯亮， 并有连续强烈的音响，要求机组立即 采取措施。如发动机着火。B 级信息：琥珀色警戒信息，跟在 A 级警告信息后面，出现时伴有琥珀色主告诫 灯亮，并有柔和断续声响，要求机组尽快采取措施。如发动机过热。C 级

27、信息：为琥珀色注意信息，排在 B 级信息后，为了和 B 级信息区别，向右退 一格显示， 出现时仅有信息显示， 无灯光和声响警告， 机组可以在适当的时候采取措施。G. 状态页显示：也叫S级信息，出现时需要按 MEL来确定飞机的方向状态。信息显示为白色，最新信息显示在顶部，每页最多 11 条，如多于 11 条，可再次按压“状态”按钮 翻页。H. 概要页显示：概要显示个是以图示来显示各飞机系统，是一种动态的实时数据显示， 并以各种不同颜色来显示系统构型和状态，系统的这些构型和驾驶舱顶板的布局相似， 以使机组容易识别系统的异常情况。系统和系统概要页主要显示在下显示器上。I维护页显示：每个系统的维护页显

28、示方式最多有三种：实时显示，人工快照和自动快 照显示。实时显示方式是指显示系统当时的动态数据；人工快照（人工事件）和自动快照（自动事件）方式则是显示各自存储在 NVM 中的数据。当按压显示选择面板上的事 件记录按钮或维护面板上的事件按钮或 CDU 菜单相应功能键，可记录人工快照在 NVM 里，在每个飞行段，每个系统最多可记录5幅人工快照。自动快照有专用NVM，当某些系统参数出现超限时，会自动地产生快照，并存储在NVMLI ，每个系统最多记录 5幅自动快照。J系统的异常显示。50、电子中央飞机监控系统 ECAM ：在空客飞机上，装有 ECAM ，基本功能与其他飞机的 EICAS 类似，主要监控发

29、动机参数及飞机系统的警告指示，主要区别是显示能力和格式不同，显示的信息也分为三个级别，使机组容易意识到各种警告的严重程度。51、ECAM 系统的组成和功用。组成：主要有两个显示器、三个显示管理计算机 DMC 、两个系统数据集获器 SDAC 、 两个飞行警告计算机 FWC 、一个 ECAM 控制板、显示转换面板及目视和音响警告系 统A. 显示器：中央仪表板上两个相同显示器，上显示器为发动机警告显示器（ E/WD ）， 显示发动机和燃油参数、检查单和警告信息以及襟翼 / 缝翼位置；下显示器称为系统或 状态显示器 （SD） ，显示各系统概况页面、状态信息页面和一些固定参数。B. 显示管理计算机 DM

30、C ：3个，互换，处理 SDAC 的输入数据，产生飞机系统信息 显示在SD;采用FWC来的信号，处理后在 E/WD的下部显示飞机信息；直接从飞机 系统中采集数据，处理后显示在 E/WD 的上部。C. 系统数据集获器 SDAC :接收飞机系统的数据，将其数字化送给 DMC ;将那些对 应于琥珀色警告信号的数据进行集中处理， 数字化后送到飞行警告计算机， 产生琥珀色警告。ECAM 的核心部分，直SDAC 的琥珀色警告数E/WD 上，并控制相紧急取消按键，D. 飞行警告计算机FWC :监控飞机系统和计算飞行阶段，是 接从飞机系统计算机采集对应于红色警告的数据，也接收两个据，每个 FWC 对这些数据进

31、行计算、处理，生成警告信息显示在应的警告灯和产生音响警告。E.ECAM 控制面板主要功能:显示器亮度调节；起飞构型检查按键；状态页或系统页选择键；可以取消所有的音响警告和警告信息（红色警告信息除外）取消或再调出警告信息（红色警告除外）电门。F. 目视和音响警告部件:提醒其由主警告灯、主警戒灯和相关的音响警告组成。G.ECAM 转换面板52、ECAM 的显示:A. 发动机和警告 （E/WD ）显示: 通常连续显示在上 ECAM 显示器上。 E/W 显示分为上、下两个区域；上部区域以模拟和/或数字的形式显示发动机的主要参数、机载燃油量和襟翼 /缝翼位置；下部区域显示警告信息和备忘信息。B. 系统或状态显示（S显示）：通常显示在下 ECAM显示器上。分为上、下两区，上部区 域显示系统页或状态页， 在巡航阶段，自