航电系统负载高是什么原因航电系统负载高是什么原因

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航电系统负载高是什么原因

航电系统负载高是什么原因()

航电系统全称“综合航空电子系统”,是现代化战斗机的一个重要组成部分,战斗机的作战性能与航空电子系统密切相关。航电系统是现代战斗机的灵魂和神经中枢系统,是支持战斗机完成使命任务所需电子设备的总和。

第五代战斗机的航电系统以美国发展最早,前后有过两个发展计划,分别是“宝石柱”计划和“宝石台”计划,“宝石柱”计划的成果就是现在F22战斗机的航电系统,而“宝石台”计划的成果就对应于F35战斗机的航电系统。

航电系统发展历程

那么F22、F35战斗机的航电系统是什么技术水平呢?我们首先回顾一下航电系统的发展历史。战斗机航电系统的发展经历了四个阶段,也可以称为四代航电系统,它们分别是分立式航电系统、联合式航电系统、综合航电系统、先进综合航电系统。

分立式航电系统

第一代航电系统为分立式航电系统,出现在上个世纪四五十年代。采用分立式航电系统的有美国的F100、F101战斗机,我国的歼5、歼6、歼7、歼8等战斗机。其技术特点为: 雷达、通讯、导航设备各有专用且互相独立的天线、射频前端、处理器和显示器。各设备之间相对独立,不能统一管理,缺乏信息融合,综合化程度低,故障率高。

联合式航电系统

第二代航电系统为联合式航电系统,出现在上个世纪七十年代以后。采用这一航电系统的有美国的F15、F16、F/A18,俄罗斯的米格29、苏27,我国的歼10A/B、枭龙等战斗机。其技术特点为:采用处理器、数字总线、综合控制显示器、任务软件四大核心技术。通过1553数据总线将原来独立的航电设备进行交联,实现了集中控制、分布处理,开创了系统综合的时代。但是联合式航电系统也有很多局限性:如总线带宽有限、需要多条总线、软硬件共享程度低、容错能力有限、标准化程度低、需要中间级维修及全寿命周期费用高等。

综合航电系统

第三代航电系统为综合式航电系统,出现在上世纪八九十年代,以美国F22战斗机为代表。主要技术特点为:提出了功能区概念,采用高速数据总线与标准电子模块,实现了高度模块化和二级维修,实现了系统容错和重构,所有任务软件都采用Ada语言编写。

先进综合航电系统

第四代航电系统为先进综合式航电系统,出现在2000年以后,以美国F35战斗机为代表。主要技术特点为:多功能综合射频系统,高度综合的传感器系统,功能强大的综合核心处理机,综合高效的电子战系统,友好的人机界面(下视显示器和头盔显示器),综合完善的通讯、导航与识别系统,高度可靠的飞机管理系统。

F22战斗机座舱

综上所述,我们可以知道,F22战斗机的航电系统属于综合航电系统,F35的航电系统属于先进综合航电系统。那么与F22相比,歼20的航电系统到底是什么水平的呢?

航空报报道中航工业计算所完成了综合核心处理机软硬件平台调试工作

据航空报2010年的报道,中航工业计算所经过努力攻关“成功突破了某航电系统关键技术,完成了综合核心处理机软硬件平台调试工作,该样机的成功研制为加快新型号的研制打下了坚实的基础。”这里提到的综合核心处理机正是先进综合航电系统的核心设备,由此我们可以知道中航工业在2010年已经突破了先进综合航电系统的核心技术。此时歼20尚未首飞,距离服役还有七年时间,因此中航工业完全可以给歼20装备一套先进综合航电系统。

歼20试飞早期,只装备了飞控系统等最基本的航电系统,雷达、光电综合孔径等航电设备也是几年后才开始到位的,因此从时间进度上讲也是没有问题的。所以,我们可以知道歼20的航电系统架构应该与F35是同代,比F22要领先一代。那么,与综合航电系统相比、先进综合航电系统在技术上有什么优点呢? 综合航电系统主要特点是系统结构按功能分区,采用电子标准模块,使用通用综合处理器(CIP)进行信息处理。而先进综合航电系统是对综合航电系统的进一步发展。与综合航电系统相比,先进综合航电系统在传感器区进行了更为广泛和更加深刻的综合。

F35航电系统的ICP

珠海航展上展出的国产ICP

先进综合航电系统采用了综合核心处理器(ICP)技术,处理能力更强,进一步降低了系统成本、重量、体积,信息融合化程度更高。采用1773高速光纤总线技术,将ICP与传感器、飞行器管理系统、外挂管理系统、座舱、以及ICP与各模块之间连接在一起,取消了三个功能区的划分和数据分配、交换网络,使系统更加紧凑。

F35的航电系统架构

由于光纤总线技术的使用,数据传输的延迟大大降低,ICP各模块物理位置布局不受限制,可以更灵活布置。与F22相比,F35航电系统的专用模块种类减少了三分之二。先进综合航电系统采用了开放式架构,在更换和更新一些部件时,不需要修改其它部分的软件和硬件。将功能区分配在公共模块上,功能的增加和减少通过软件来实现,而且功能间共享资源。具有容错特性,从而提高了系统可靠性,可以更容易的满足不同型别的要求。

F22的航电系统架构

F22航电系统的核心CIP处理器

J20的航电架构采用的是先进综合航电系统,比F22的综合航电系统在系统架构上领先了一代。对于J20来说这是一件很正常的事情,因为J20的研发比F22晚了近二十年,这二十年间,中国航空电子技术的发展又取得了巨大进展。相对于F22来说,J20的航电系统取得了明显的技术优势。视频版:战斗机航电系统发展简史

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