飞机通信系统第一章
(二)航空仪表的分类和分布情况
(1)测量仪表 1、分类
(2)计算仪表
(3)调节仪表
2、分布
驾驶舱
(二)、分类和分布情况:
1.分类:
(1).测量仪表:用来测量飞机的各种运动参数和发动机 的参数,这些仪表的特点是需要测量的参数可直接或 间接测量获得; (2).计算仪表:指飞机上的一些导航或系统性能方面的 仪表,其特点是通过一个或几个参数计算判断而得到;
通信
机载 无线 电系 统
导航 雷达
气象雷达
二次雷达系统 测高雷达
多普勒导航雷达
(二)自备式与他备式
自主式 导航 不需要依赖任何地面设 施,可以实现导航功能。
无线电高度表 气象雷达
多普勒导航雷达
非自主 式导航
需要和地面设施配合才能 实现既定导航功能的系统 测距机 自动定向机
ATC应答机
全向信标系统
• 按ATA100编号系统的规定,各类资料的编 号是由章号-节号-标题号三组编号组成的。 • 章号代表一个大系统,如21章为空调系统 • 节号代表章号下的一个子系统,如21-50为 空调系统中的冷却系统。 • 标题号代表一个组件,所谓组件就是指构 成系统或子系统的各零部件。
第一组编号(两个数字均由ATA100规范给定) 第二组编号(前一个数字由ATA100规范给定, 后一个数字由飞机制造厂给定)
综合指示 把功能相同或相关的指示仪 仪表 表有机地结合,形成统一指 示的综合仪表, 电子显示 60 年代出现电子屏显示仪表, 70 年代中期又进一 步向综合化、标准化和多功能化,出现高度综合 仪表 又相互补充、交换显示的综合电子显示系列,
(5)1975—1985年:国外飞机上已使用数 据系统总线传输信息的数字化综合航空电 子系统、座舱综合显示系统;国内开始自 行设计和对航空电子设备新领域开展预研 工作。 (6)1985—1995年:国外已使用光电设备 和综合电子对抗系统;国内已安装通信导 航识别系统、座舱显示控制记录系统、探 测系统、电子对抗系统和信息综合系统。
VHF COMM 系 统 的 工 作 频 段 为 118~135.975MHZ,信号是以直达 波的形式在视距内传播,所以通信 距离较短,并受飞行高度的影响。 波 道 间 隔 为 25kHZ 。 在 118 ~ 135.975MHZ频段内可提供 720个通 信波道。 系统有收发组、控制盒和天线三个 基本组件组成。
(3).调节仪表:是指机上属于仪表专业人员维护范围的 一些自动化控制系统设备。
(1)测量仪表
1、大气数据仪表
2、姿态系统仪表
一、飞行仪表
3、航向系统仪表 4、指引系统仪表
二、发动机仪表 三、其他系统的仪表
(2)计算仪表
自动领航仪 飞行指引仪 航行计算器 性能管理计算机 飞行管理计算机
惯性导航仪
(3)调节仪表
高频通信系统
高频通信 (High Frequency COMM) 系统是机 载远程通信系统。它使用了和短波广播的频率 范围相同的电磁波,利用电离层与地表面之间 的反射,因而通信距离可达数千公里,用于飞 机远程飞行时与地面的联络。 系统占用2~30MHZ的高频频段,典型设备的 频率范围为 2.8-24MHZ ,波道间隔为 1kHZ , 频段内最多可提供28000个通信波道。 信号利用天波传播,传输距离较远。
• 民用客机的电子设备舱一般位于旅客座舱下部。 军用飞机的电子设备舱一般位于飞机头部、驾驶 舱下部和后部。某些电子设备应根据其使用特性 选择飞机上特定位置进行安装。如飞机的飞行数 据记录器(俗称黑匣子)应选择放置在飞机坠毁 后破坏程度可能最轻的部位,以便将飞行数据记 录器回收后,还能正确分析出事故原因,例如安 装在飞机尾翼前沿根部。气象雷达为了取得飞机 前方气象资料,一般安装在飞机头部。
机械仪表 传感器和指示器组装在一起结构简单,工作可靠 ,灵敏度低,指示误 成本低廉 差大
电气仪表 传感器和指示器没有组装在 反映速度快、准确程 仪表结构复杂、部 一起,以电气传输代替机械 度高、传输距离远, 件增多、重量增加、 传动 仪表板体积缩小 可靠性降低
机电式伺 采用具有反馈功能的自动调 信号能量放大,提高 服仪表 指示精度和负载能力 节小功率伺服系统仪表
1、机械仪表阶段
优点:结构简单、工作可靠、成本低廉。 1、因指针驱动的能量来自敏 感元件的信号源,能量小, 灵敏度低,误差大。 2、体积重量大,不能满足越来 越多的装机数量
缺 点
2、电气仪表阶段
机械化 远读磁罗盘 电气化 压力表 远读仪表
远读地平仪
热电偶温度表
油量表 什么是远读 仪表?
远读仪表 传感器和指示器不在同一个表壳内,通 过电信息传递实现工作关系。
2设计性能 传统的飞机设计主要包括气动外形、结构强度和 发动机三大要素,而现代飞机设计必须同时考虑 按系统工程要求设计航空电子综合系统,进行大 量的软、硬件开发工作。复杂的航空电子设备系 统开发周期一般为10年左右,长于飞机研制的 周期——8年左右。为了配合电子技术的日益发 展,世界各国都投入大量的人力、财力,进行长 期的预研工作,研制、设计和生产出各种性能优 异的机载航空电子设备来装备飞机。
第一章
飞机无线电系统基础
(一)航空仪表的发展过程
大致经历了五个阶段:
1、机械仪表阶段 2、电气仪表阶段 3、机电式伺服仪表阶段
4、综合指示仪表阶段
5、电子显示仪表阶段
1、机械仪表阶段
单个直读式结构:传感器和指示器组装在一起。
传感器与指示器间的信号传输是通过机械结构实现;
例如:空速表和高度表,是通过敏感 元件—金属弹性膜盒测量动压或静压, 经过机械传动使指针在刻度盘上移动, 指示出与压力相对应的空速和高度读数。 又如:陀螺仪表,它的指针由陀螺自转轴 通过机械传动方式直接带动。
第三组编号(两个数字均由飞机制造厂给定)
55
10
00
标题/组件(概述) 节/子系统(水平安定面) 章/系统(安定面)
章/系统
节/子系统
标题/组件
21
空调系统
21
冲压空气系统
22
循环风扇
23
通信系统
31
旅客广播
21
磁带放音机
24
电源系统
40
外部电源
11
插座
飞机无线电通信系统
通信系统的 主要用途 是使飞机在飞行的各 阶段中和地面的航行管制人员、签派、维 修等相关人员保持双向的语音和信号联系, 当然这个系统也提供了飞机内部人员之间 和与旅客的联络服务。 飞机装备的通信系统主要有甚高频通信、 高频通信、选择呼叫、内话系统和音频综 合系统。
(二)、分类和分布情况:
2.分布:
航空仪表指示器主要在驾驶舱,传感器在被 测系统方便准确测定参数的位置处,其余电子 设备基本集中在电子设备舱。 驾驶舱内的仪表布局和安装数量取决于机组 人员的数量和驾驶舱安放仪表的容量。 航空仪表的排列有一些原则。
• 对有正副驾驶员的飞机,飞行仪表基本上 是双套的,飞行仪表集中在左右仪表板上 (即正副驾驶员的正前方仪表板),两人 都需要观察的单套仪表分布在中央仪表板 (主要是发动机仪表)和中央操纵台或是 驾驶舱的顶板上,少量仪表因正副驾驶员 在工作上的分工而自主分布。
(2)1949-1955年:国外飞机上安装机电伺 服机构、模拟式计算机、圆锥扫描雷达; 国内处于创建阶段,对已有飞机上的航空 电子设备可进行中修和大修。
3、机电式伺服仪表阶段
能够自动调节的小功率伺服系统仪表 提高了仪表的灵敏度和精度 利用反馈原理来保证输出量与输 入量相一致的信号传递装置。
伺服系统
航空电子设备的重要性
• 性能的优劣对飞机的经济性,安全性和舒适性起着极为重 要的作用。 1.使用性能 几十年来,电子技术的发展日新月异,在短短的几十年内, 从电子管、半导体、中规模集成电路和大规模集成电路迅 速发展到现代的超大规模集成电路,航空电子设备也随之 更新换代。设备的功能增加和性能提高使飞机上的电子设 备数量也不断增多,从过去的几台设备发展到现在的十几 台或几十台设备。由这些设备组成的系统大大改善和提高 了飞机运输的经济效益,使电子设备的性能在飞机性能中 占有越来越重要的地位。今天,评论一架飞机时除了飞机 机体和发动机性能外还必须介绍机上电子设备的型号和性 能。换句话说,同样的飞机机体和发动机,安装不同的电 子设备,其作战和运输性能可能完全不同。
随动系统
比较元件
反馈系统
θ
1
变换 U1 元件
△U1 放大 △U2 执行
U2
θ
2
元件
反馈元件
元件
小功率伺服系统的组成原理
伺服系统对仪表信号的作用
信号能量得到放大 提高仪表的性能指标 指示精度 负载能力 实现一个传感器带动几个指示器
有利于仪表综合化和自动化
(3)1955-1965年:国外飞机上安装综合指 引仪表、单台数字式计算机、单脉冲雷达; 国内进入仿制生产阶段,积极掌握航空电 子设备生产技术,为开展改型和自行设计 创造条件。
4、综合指示仪表阶段
系统设备增加 指示和监控仪 表大量增加 综合罗盘指示器 组合地平仪 各种发动机仪 表互相结合
座舱无法安排
驾驶员目不暇接
把功能相同或相关的指示仪表 有机地结合,形成统一指示的 综合仪表,已成为发展趋势
一表多用
(4)1965-1975年:国外飞机上已装备电子 显示仪表、平视仪、综合显示系统、脉冲 多普勒雷达;国内处于改型和开始自行设 计阶段。简化航空电子设备品种,实现系 列化。采用新材料、新元件,延长使用寿 命,提高产品性能。改进产品结构,改进 工艺,提高生产效率,降低成本。
甚高频通信系统
甚 高 频 通 信 (Very High Frequency COMM)系统是最重要、应用最广的无 线电通信系统。所有需要进行通信的 飞机都毫无例外的需要至少 2 ~ 3 套甚 高频通信系统。系统主要用于飞机在 起落期间以及通过管制空域时与地面 交通管制人员之间的双向语言通信。