電子信息技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用研究

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1、電子信息技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用研究呂冬旭成都七中摘要：木文就電子信息技術(shù)在作戰(zhàn)飛機(jī)、民用飛機(jī)和無人機(jī)的飛行及其管理過程中的廣泛應(yīng)用進(jìn)行了簡述，并就現(xiàn)在電子信息在航空領(lǐng)域方面應(yīng)用的不足之處提供了改進(jìn)方法與思路，同時對電子信息技術(shù)在航空領(lǐng)域的發(fā)展前景做出展望。關(guān)鍵詞：電子信息;航空;弊端;發(fā)展;引言隨著20、21世紀(jì)航空領(lǐng)域的快速發(fā)展，電子信息技術(shù)在航空領(lǐng)域的作用口益重要，無論是民航飛機(jī)的自動航行、客艙的環(huán)境適時調(diào)控，抑或軍用飛機(jī)對目標(biāo)的識別、鎖定以及導(dǎo)彈的制導(dǎo)，以致地面調(diào)控中心對航線的適時調(diào)整和增減都顯示出電子信息的全面滲入。但與此同時，現(xiàn)今的電子信息技術(shù)在航空中的應(yīng)用仍存在著許多可以改進(jìn)

2、的地方，對信息冋饋、分析、處理能力的提升，對信息收集的精度與完善程度的加強(qiáng)，對飛行過程屮多個飛行器信息的匯總與集屮處理能力的強(qiáng)化，仍是我們需要思考和改進(jìn)的地方。一、電子信息技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀1.起飛著陸的調(diào)控、監(jiān)測與管理飛行器的起飛和降落是飛行員在收集分析飛機(jī)實(shí)時電子數(shù)據(jù)回饋，與地面調(diào)控中心發(fā)射的信息與指令的結(jié)合而產(chǎn)生的一種綜合行為，其中電子信息技術(shù)起到不可或缺的輔助作用。目前的現(xiàn)有技術(shù)還是不足以實(shí)現(xiàn)起飛與著陸的自動化;但電子信息技術(shù)在起飛、著陸前的數(shù)據(jù)監(jiān)測與起飛、降落期間的實(shí)時信息回饋仍肓接決定起飛與降落的成功與否。2008年2月23日美軍的B-2轟炸機(jī)失事與其停放于恒溫機(jī)庫時

3、機(jī)內(nèi)控制系統(tǒng)的平衡傳感器上凝水導(dǎo)致起飛時數(shù)據(jù)回饋不準(zhǔn)確有直接關(guān)系，足見電子信息在起飛、著陸過程中的重要作用。2.飛行中的動態(tài)控制與信息處理現(xiàn)今的民用與軍用飛機(jī)上多配有自動飛行系統(tǒng)，通過對飛機(jī)飛行狀態(tài)的實(shí)時回饋與調(diào)整，避免了飛行員因過度緊張或疲勞導(dǎo)致的操作失誤，極大降低了單次飛行的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。飛機(jī)的電子主控系統(tǒng)從由單個設(shè)備所構(gòu)成的離散式結(jié)構(gòu)到多設(shè)備組成的集屮分布結(jié)構(gòu)，再到由分布式集中控制的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)成。采用電子信息技術(shù)為主控方式的聯(lián)合式控制結(jié)構(gòu)和綜合共享式結(jié)構(gòu)，極大提高了信息數(shù)據(jù)的共享、分析、匯集能力。使得飛行員進(jìn)行分析與決策時能做到更全面、更完善地進(jìn)行分析，提高了飛行器的工作效率。在

4、飛機(jī)飛行過程的動態(tài)運(yùn)行控制與處理屮，電子信息技術(shù)主要用于以下幾個方面：1）實(shí)時數(shù)據(jù)信息的感知、釆集、傳輸和處理；2）對地面?zhèn)鱽淼拿?、信息的接收和?zhí)行；3）接受飛行員的操作指令和信息的傳輸和驅(qū)動執(zhí)行；4）飛機(jī)內(nèi)部（比如客機(jī)），飛機(jī)與地面塔臺等的語音/信息通訊，數(shù)據(jù)信息交換；5）地面指揮中心對飛機(jī)以及飛機(jī)之間的協(xié)調(diào)、調(diào)度，飛行航線管理；6）飛機(jī)對自身速度、飛行高度、位置、方位等相關(guān)信息的獲取，分析，處理，以及飛機(jī)對所有電子信息的記錄、傳輸、存儲等。1.緊急狀態(tài)下的信息傳輸與處理遇到特殊緊急情況，比如重要設(shè)備或系統(tǒng)發(fā)生故障時，故障的大致部位和部分信息會回饋給飛行員（對無人機(jī)而言就是操作員）

5、，飛行員視情況采取應(yīng)急處理措施，如啟用備用設(shè)備，將電傳操縱切換為傳統(tǒng)液壓、機(jī)械操縱甚至飛行員跳傘逃生，電子信息的實(shí)時冋饋使得飛行員能夠及時發(fā)現(xiàn)問題并作出調(diào)整。2.機(jī)上或民航飛機(jī)客艙內(nèi)的與乘員直接相關(guān)的電子信息系統(tǒng)目前機(jī)上的顯示，以及客人語音、視頻娛樂設(shè)備系統(tǒng)中電子信息的傳輸、處理、顯示、過程管理和控制，都是由電子信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。可以說沒有電子技術(shù)的支持，機(jī)上乘員的語音娛樂的實(shí)現(xiàn)，以及飛機(jī)與地面的通訊、地面對空中飛機(jī)飛行管理都無法進(jìn)行，整個航空過程將變得極度復(fù)雜。正由于電子信息系統(tǒng)具有輕便、快速、準(zhǔn)確、信息容量大等優(yōu)點(diǎn)，才極大的優(yōu)化了飛行過程。3.無人機(jī)空地間通訊以及控制操作的應(yīng)用無人機(jī)

6、通過以電子信息的方式，與地面控制站或操作人員實(shí)現(xiàn)信息交流，并將任務(wù)數(shù)據(jù)或監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、圖像傳輸?shù)竭_(dá)地面，同時，操作人員利用以電子信息技術(shù)為基礎(chǔ)制造出的通訊與控制系統(tǒng)，對飛機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離的監(jiān)控和操作，管理無人機(jī)很好地執(zhí)行各種任務(wù)。二、現(xiàn)有技術(shù)的不足和改進(jìn)方向1.故障狀態(tài)下的決策分析航空領(lǐng)域的設(shè)備都是及其復(fù)雜的，飛機(jī)飛行過程中出現(xiàn)故障在所難免，但是及時有效的應(yīng)急反應(yīng)可以極大地提升故障處理速度，保證任務(wù)的正常進(jìn)行。但有的飛機(jī)存在故障狀態(tài)下只能顯示故障，而不能根據(jù)數(shù)據(jù)提供進(jìn)一步的解決方案等的問題，不能很好提供各種運(yùn)行狀態(tài)以及故障狀態(tài)下的及吋、自動分析，并推薦對問題的解決方案供決策者使用。此時，可以將

7、分析設(shè)想到的各種情況形成數(shù)據(jù)庫，并將數(shù)據(jù)和一定程度的人工智能技術(shù)錄入負(fù)責(zé)主控的計(jì)算機(jī)，在遇到緊急情況時快速綜合各類數(shù)據(jù)和記錄分析得出可能的解決方案并回饋給飛行員。2017年5月3日量子計(jì)算機(jī)的成功構(gòu)建為其快速分析決策提供了可能。2.現(xiàn)有電子信息技術(shù)與飛行安全的沖突對于民用航空飛機(jī)而言，比如飛機(jī)客艙內(nèi)的電子信息系統(tǒng)，由于安全和技術(shù)原因，述不能為客人提供飛行中的電話手機(jī)通訊、上網(wǎng)、電子在線閱讀、在線娛樂、在線購物等實(shí)時互動的良好體驗(yàn)服務(wù)，這可以采取