综合模块化航空电子体系结构研究
摘要: 在当前科技创新的建设背景下,国家越来越重视综合化航空电子技术的发展,因此综合化航空电子技术得到了更深层次的发展,目前,航空电子设备趋于综合模块化的方向发展,能够进一步提高资源的利用率同时还能够满足系统的可重构性,然而综合模块化航空电子设备也存在许多的弊端,比如集成度较高、发热量大、内部结构十分复杂以及工作环境过于恶劣等缺点。本文首先说明了综合模块化航空电子体系结构所具备的特点,然后详细论述了综合模块化航空电子体系结构,具有很深的探索意义。

一、综合模块化航空电子体系结构具备的特点

在当前航电体系发展的过程中,综合模块化航空电子代表了最高的水平,充分结合了互联网、大数据等信息化技术,通过计算机网络来进行控制,采用了网络分布的方式方法将各分散体系分别扩散到其他的功能程序上,从而达到模块化管理的目的。综合模块化航空电子体系结构具备的特点主要包括以下几点,第一点,结构层次性,通过标准接口,综合模块化管理能够将所有的软件进行隔离操作,分别隔离成程序层、操作系统层还有硬件模块运行程序层三种程序层,这样做能够使三种程序层的耦合程度不断下降,削弱三者之间的联系,从而确保不会受到硬件或者其他因素的影响,促使应用程序和飞机功能的关联性进一步提高,如果这时需要重新添加新的应用程序,将会省去很多麻烦,可以将新的应用程序直接录入,不需要再更改硬件,一定程度上提高了软件的灵活性,软件移植时能够做到十分便利,省时省力,并且应用硬件并不会对飞机的功能程序产生实质性的影响,可以定期更换硬件。第二点,系统综合性,综合模块化航空电子促使系统综合性得到了进一步提升,更多的应用程序可以同时共享相同的硬件资源,在确保信息有效融合的前提下,不断提高了资源的利用率,同时,综合模块化航空电子对系统的管理发挥着关键的作用,实现了对信息的统一调度、监控等,充分发挥出了网络技术的优势。第三点,网络统一性,综合模块化航空电子借助网络的优势,促使航电网络高度集中,避免了数据总线工作的情况,过去落后的分散式结构导致数据总线混乱不堪,需要耗费大量的人力、物力、财力来对其进行整理,如今数据的传输速度得到了进一步提高,运营成本也在不断降低,有利于综合模块化航空电子长期的发展。第四点,维护中央性,综合模块化航空电子的维修方式十分特殊,只要确保机载航电的维护功能可以正常使用,即使飞机不在维修站也能联系上陆地的维护系统,为飞机的维修提供了良好的维修条件。第五点,功能软件化,过去综合模块化航空电子只能依靠硬件资源来确保各方面功能的正常使用,如今,软件资源已经可以替代硬件资源,可以使用飞机的全部应用程序,还能够减轻系统运行的负担,优化飞机各个方面的功能。

二、综合模块化航空电子体系结构

2.1LRM模块

LRM是综合模板化航空电子体系结构中最常见也是最常用的模板,一般情况下,主要运用以下三种模板接口以及型号,分别是 B~F 型号、SEM-E 型号、ASAAC 型号。选择合适的LRM时,需要充分了解研究设备的型号、功能模板的规格、技术的成熟度,通过以上三个要求来选择最合适的LRM。一航空电子设备在研究如何设计LRM模板时,选择了SEM-E 型号的模板,并根据实际的情况对模板的尺寸进行了适当的调整,从而满足设计的整体需求,还需要选择四种不同型号的接口,为设计提供足够的基础设施。在进行模块封装机械接口的操作时,需要牢记以下几点要求,首先,插入拔出要求,可以使用灵活性较高能够自由插拔的前面板组件。其次,定时导向要求,可以使用导向定位销以达到定时导向的标准,最后,锁紧要求,在整个模板结构设计期间,还要具备形锁紧装置。部门模板的功能比较复杂,需要使用各种各样的元器件,导致自身结构和体重较大,从而无法满足SEM-E 模板外形需求,但是该模板的数量与其他模板的数量相比是最少的,因此,结合其特定的外形接口,可以进行单独的设计,根据调查结果显示,这种模板的单元质量普遍多于三公斤,需要结合模板的实际重量、周围环境变化以及力学环境等因素来选择锁紧设备。

2.2综合模块化机箱

综合模块化机箱能够对所有的功能模板实现统一的管理,可以充当模板的安置平台、电气链接平台、环境管理平台。如果从功能方面来进行考虑的话,机箱的结构可以分为两种,一种是模块承载区域,另一种是电气链接区域。在综合模块化机箱的设计过程中,机箱最靠前的区域可以作为模板的载重区域,但是一定要剩下足够的模板设置空间、机械插入口和冷却环境,都是十分重要的,机箱的外部结构包括两大部分,上侧和下侧的冷板是一大部分,另一大部分分别是左侧和右侧的侧板。上侧和下侧的冷板在载重区域中发挥着至关重要的作用,其具有模板安置、插接口和冷却等必要性的功能。在对机箱设计时,一定要使模板插入口时刻保持上下对称的状态,可以在上侧和下侧的安置板上安装平台面,确立统一的标准,从而进一步提升模板插接的准确度。在电气链接区域的设计过程中,一般情况下,会将其直接安装在机箱的最后段,这样做的目的是,促使模板和电气、背板和机箱电气、机架和载机平台间电气都可以有效的链接,外部结构包括两部分,围框以及背板组件,需要使用很多设备,主要作用是实现不同模板之间的信号链接。

结语:根据上述内容可知,综合模板化航空电子体系其自身的结构具有明显的优势,集成性强,并且结构十分复杂,我们在研究综合模块化航空电子体系结构设计时,需要提前掌握一些注意事项,虽然我国在综合模块化航空电子的领域上已经取得了一系类的科研成果,但是综合模块化航空电子体系结构设计还需要进行不断地改进和创新,建立严格的综合模块化航空电子制度,促进我国航空电子事业规范化的发展。