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综合模块化航空电子系统

作者:李林剑

来源:《科技视界》2016年第13期

【摘 要】综合模块化航空电子系统( Integrated Modular Avionics,IMA)已成为未来飞机的发展趋势,对IMA的研究显得越来越重要。本文首先综述了航空电子系统的发展历史,然后介绍了综合模块化航空电子系统的基本概念和架构,同时介绍了IMA系统的软件平台,最后介绍了当前最先进的两种IMA架构。只有对IMA系统有深刻地理解,才能更好地发展我国民用客机事业。

【关键词】航空电子;IMA;ARINC 653 0 引言

20世纪90年代,飞机航空电子系统系统发展为综合模块化航空电子系统(Integrated Modular Avionics,IMA),使得飞机进入了一个全新时代。IMA 平台下能够驻留种类繁多、不同功能、不同安全等级的应用,将传统的单独的航空电子系统集中一个通用的平台上,其具有资源分配最优化、最大限度地减小系统体积和重量、降低设备能源消耗等优点。IMA系统是一种开放式系统结构,平台软件和硬件的更新可独立进行,使得修改或升级飞机系统功能都比较容易,满足了飞机经济性、维修性以及不断增长的功能需求。当前新一代飞机除了将数据处理功能和通信、导航和显示等航电功能综合进IMA平台外,一些非航电系统功能,如液压、燃油、电源等系统也被集成到平台里。因此,综合模块化航电系统已经成为飞机的发展趋势,对IMA系统的研究显得越来越重要。本文综述了航空电子系统的发展历史和IMA系统的概念、架构、软件平台以及应用现状。 1 航空电子系统发展历史

航空电子在早期主要是支持飞机起飞、着陆、导航、通信的电子系统。随着技术进步,航空电子系统慢慢发展成包括飞行管理、飞行控制、导航、数据与语音通信、综合监视与机载告警、客舱娱乐、座舱显示、机内通话等主要功能系统。随着飞机功能、设计需求的增多以及电子技术的进步,航电系统的重要性得到不断地提高,并逐步向综合化、模块化、开放式的方向发展。航空电子系统对于飞机的安全性和可靠性越来越重要,同时也不断地提高飞机的经济性和舒适性,因此航空电子系统在飞机设计中的重要性不断提高。先进的航空电子系统目前已成为先进飞机的一个重要特征。

航空电子系统的发展经历了分立式、联合式、综合式到先进综合式这4个阶段。图1给出了4种航空电子系统的演变。 图1 航空电子系统的发展