Авионика
Авионикой принято обозначать весь комплекс электронного оборудования, которое установлено на борту самолетов. Очень часто параллельно со словом «авионика» используется аббревиатура БРЭО, что расшифровывается как бортовое радиоэлектронное оборудование. Базовыми элементами электронного оборудования являются системы навигации, коммуникации и управления. Что касается оборудования управления, то это очень большое количество систем, начиная от поисковых прожекторов и заканчивая современными радарами.
В отечественной авиации принято разделять специалистов по силовым установкам и самолету. Соответственно, одни занимаются авиационными системами, а другие – радиоэлектронным оборудованием.
В отечественном авиастроении понятие «авионика» практически не используется, поскольку принятым считается обозначение БРЭО – бортовое радиоэлектронное оборудование – и АО – авиационное оборудование.
История развития авионики
Само понятие «авионика» начало использоваться в западных странах с 1970 года. Именно в это время электроника достигла высокого технического уровня, что позволило использовать электронные системы на бортах летательных аппаратов. В эти годы были созданы первые бортовые компьютеры для самолетов. Кроме этого, начали использовать большое количество автоматических систем контроля и управления.
Изначально авионику и электронное оборудование для автоматизации начали заказывать военные для выполнения большого круга военных задач и повышения точности выполнения боевых миссий. В итоге боевые машины стали настолько зависимы от бортового электронного оборудования, что полеты выполнялись в зависимости от выбранных режимов электронного управления. За счет усовершенствования самолетов БРЭО также не отставало в развитии. На сегодняшнее время бортовое оборудование занимает немалую часть материальных затрат на изготовление самолетов. Так, например, при изготовлении самолетов типа F-14 20% общей стоимости всего самолета отведено на авионику. Подобные системы широко применяются и в гражданской авиации, что позволяет автоматизировать и упростить процессы управления машиной.
Современный состав авионики самолетов
Оборудование для управления летательным аппаратом:
Оборудование управления вооружением:
Интерфейсы в авионике
Всемирно принятые стандарты коммуникации:
Авионика
Содержание
История
Термин «авионика» появился в начале 1970, когда произошло появление интегральных микроэлектронных технологий и создание на их основе компактных бортовых высокопроизводительных компьютеров, а также принципиально новых автоматизированных систем контроля и управления.
Первоначально основным потребителем авиационной электроники были военные. Боевые самолеты превратились в летающие платформы для датчиков и электронных комплексов. Сейчас авионика составляет большую часть затрат при производстве ЛА. К примеру для истребителей F-15E и F-14 доля затрат на авионику составляет 80 % от общей стоимости самолета. В настоящее время электронные системы широко применяются и в гражданской авиации, например, системы управления полетом и пилотажно-навигационные комплексы. Тем не менее, термин «авионика» нигде не применяется в отечественной нормативно-эксплуатационной документации на воздушные суда.
Состав авионики
Системы, обеспечивающие управление самолетом
Системы, обеспечивающие управление системами вооружения
Интерфейсы
Стандарты коммуникации
Конструктивы
Шины расширения
См. также
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Авионика» в других словарях:
авионика — сущ., кол во синонимов: 1 • орнитофауна (2) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
авионика — и, ж. avionique f. 1860. Рей 1998. Авиоэлектроника. Шесть семь авиационных фирм будут выпускать самолеты, а остальные, более менее мелкие авионику, запчасти и т. п. Радиопередача 6. 9. 1997 … Исторический словарь галлицизмов русского языка
авионика — ж. Бортовое электронное оборудование авиалайнеров. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой
авионика — ави оника, и … Русский орфографический словарь
«АВИОНИКА» — ОАО Моск. научно производств. комплекс. Образ. в 1942 г. Занимается конструированием, произ вом и испытанием в наземных и лётных условиях бортовых систем автоматич. упр. полётом ЛА, электродистанц. систем упр., а также их техн. обслуживанием. В… … Военный энциклопедический словарь
Авионика–МАИ–890 — Авиатика МАИ 890 лёгкий самолёт. Биплан разработан в ОСКБЭС МАИ (Отраслевое специальное конструкторское бюро МАИ). Первый вылет самолета состоялся в 1989 году. В том же году начались поставки серийных самолётов заказчикам. Может оборудоваться… … Википедия
МНПК «Авионика» — Московский научно производственный комплекс «Авионика» с 1942 ОАО http://www.avionika.orc.ru/ Москва, образование и наука, организация … Словарь сокращений и аббревиатур
интегрированная авионика связи, навигации и опознавания — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN integrated communication, navigation and identification avionicsICNIA … Справочник технического переводчика
интегрированное управление/авионика для завоевания превосходства в воздухе — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN integrated controls/avionics for air superiorityICAAS … Справочник технического переводчика
Московский институт электромеханики и автоматики — Тип Открытое акционерное общество … Википедия
Что такое авионика — история создания и состав
Современная авиация растет и расширяется стремительными темпами. Сегодня лайнеры, поднимающиеся в небо, мощны, красивы и выносливы. Управление ими, естественно, тоже претерпело серьезные изменения. Сегодня появляются новые термины, которые для обывателя не совсем понятны. Так, например, что такое автопилот, все знают, но не имеют представления, что это такое – авионика.
История создания
Термин «авионика», как отмечают специалисты, заимствован из английского языка. Сегодня он крайне популярен у тех, кто занят в сфере авиации. Сегодня авионика – это все электронные системы, которые есть на борту самолета. Причем имеются в виду, как самые сложные их варианты, так и простейшие.
Слово происходит от сочетания двух терминов – авиация и электроника. Также ее иногда называют БРЭО, т.е. бортовое радиоэлектронное оборудование. По сути своей под этим термином скрывается комплекс всех систем электронного характера – это системы коммуникации, навигации, отображения разными устройствами и управления ими.
Как говорят специалисты по электронике, называть БРЭО авионикой неправильно. Ведь БРЭО – это оборудование, которое излучает радиоволны, а авиационные приборы этого не делают. Правильным считается следующее деление:
Сам термин появился в 70-х годах 20 века. Именно в этот период появились интегральные технологии и компактные, но отличающиеся высокой производительностью компьютеры на борту самолетов. Кроме того, были разработаны и внедрены принципиально новые автоматизированные системы контроля. Управлять судами стало проще.
Изначально авионика, как и многое другое, была разработана для военных. И сегодня она продолжает там широко применяться. По некоторым данным, доля затрат на информационную составляющую самолета составляет 20% от стоимости лайнера. Сегодня же авионика перешла и на гражданскую авиацию. При этом стоит понимать, что термин этот негласный – ни в одних документах найти его нельзя.
Состав авионики
Сегодня под понятие авионики на борту самолета попадает целый комплекс систем. В их числе:
Если отдельно выделять военные лайнеры, то авионика в них дополнительно представлена такими системами, как:
Как может применяться — примеры
Как это работает, многим не всегда сразу понятно. Так, например, система связи позволяет искать потенциально уязвимые и незащищенные места в работе лайнера. При обнаружении каких-либо неполадок или неисправностей ими займутся соответствующие специалисты авиапрома – они обнаружат их и устранят.
Система навигации, отвечающая всем современным стандартам, должна помочь пилоту в направлении самолета по заданному маршруту. Также она работает во время выполнения различных маневров, когда лайнер заходит на посадку. Точность расчетов позволяет принимать более адекватные ситуации решения. Кроме того, такой вариант предупреждает, если у пилота глаз замылился, и он что-то делает не так.
Оборудование, предназначенное для регистрации параметров полета – крайне необходимая система на борту современных воздушных лайнеров. Самописцы фиксируют все происходящее в самолете, при необходимости с них можно считать информацию и дать оценку действиям экипажа. Кроме того, такие варианты помогают записывать условия, происходящие на борту, чтобы позже можно было в полной мере их оценить и понять, какие ошибки были допущены. Ярким примером деятельности таких систем на борту самолета являются черные ящики лайнера.
Система метеонаблюдения помогает видеть, как меняется погода за бортом. Ведь за счет высокой скорости ветра и изменения ландшафтов в тех или иных местностях она может меняться крайне быстро. А это оказывает непосредственное влияние на полет. Во-первых, самолет может попасть в сильную зону турбулентности без анализа данных по состоянию и движению воздуха. Во-вторых, грозовые облака, в которые может попасть лайнер, не спрогнозировавший свой курс, могут стать причиной катастрофы. Системы метеонаблюдения дают возможность пилотам своевременно реагировать на изменения условий полета.
Новые технологии в авионике
Все системы и варианты управления не стоят на месте. В том числе и развитие авиационного оборудования. Сегодня инженеры могут работать с микроскопическими и невидимыми глазу частицами, подобными атому. И сегодня на первый план выходит молекулярно-инженерная микротехнология. Но чтобы она стала реальностью и начала работать, надо развивать соответствующие методы.
Развитие микроэлектроники приведет к усложнению схем и уменьшению размеров рисунка. И тут потребуются технологии для создания и обработки рисунков с очень высокой разрешающей способностью. Рисунок будет проявляться под действием света, рентгена, электронных пучков и т.д.
Есть вероятность того, что в ближайшие годы ученые определятся с тем, как работать с интегральными схемами с мельчайшими размерами ряда деталей в них. Их число в одной схеме достигнет по площади несколько квадратных миллиметров, в которых будут заключены десятки миллионов деталей. Планируется изменить и основные материалы – использовать не только кремний, но и иные варианты.
С такими системами самолеты будут работать еще более точно и правильно. У современных же лайнеров появится большее число возможностей.
АВИО́НИКА
Скопировать библиографическую ссылку:
АВИО́НИКА (от авиация и электроника), комплекс электронных бортовых устройств, устанавливаемый на летательном аппарате (ЛА) – самолёте, вертолёте и др., формирующий для экипажа и автопилота информацию, необходимую для управления полётом и обеспечения его безопасности. Термин «А.» появился в начале 1970-х гг., когда с развитием электронной техники и появлением бортовых цифровых вычислительных машин (БЦВМ) и бортовых вычислительных комплексов стало возможным размещать принципиально новые автоматизированные системы на ЛА, обеспечивающие его управление как в военной, так и в гражданской авиации. Это прежде всего системы связи, навигации, индикации, управления полётом, предупреждения столкновений, метеонаблюдения, регистрации параметров полёта, включая средства объективного контроля (бортовой накопитель). Для военных самолётов это также и системы управления вооружением, включающие радиолокационные станции (радары), акустические системы (сонары), электронно-оптические средства обнаружения целей, средства радиоэлектронной борьбы. В комплекс авиационных средств поиска и обнаружения подводных лодок включается гидроакустическая, магнитометрическая и ИК-аппаратура. На авиационных комплексах радиолокационного дозора и наведения устанавливается специальный приёмо-передающий центр для обмена информацией с автоматизированной системой управления вооружённых сил. Воздушные пункты управления (ВзПУ) оснащаются специальными средствами связи и автоматизации процессов управления. Бортовые вычислительные комплексы ВзПУ включают десятки высокопроизводительных БЦВМ, обеспечивающих автоматизированную связь и управление войсками всех видов вооружённых сил.
АВИОНИКА- ВСЁ ВИДЯЩЕЕ ОКО
Кандидат технических наук Г. АНЦЕВ, А. КИСЕЛЕВ, доктор технических наук В. САРЫЧЕВ (ОАО «Радар ММС»).
НЕВИДИМОЕ СТАНОВИТСЯ ЗРИМЫМ
Одной из главных функций военной авиации была и остается разведка. Во время Второй мировой войны пилоты могли рассчитывать лишь на собственные глаза да на фотокамеры, установленные на самолете. Ныне разведку ведут, используя мониторинговые радиоэлектронные системы. Эти системы перспективны и в хозяйственных областях.
Средства авионики регистрируют как собственное излучение наблюдаемого объекта от работающих на нем радиосредств или источников тепла, так и электромагнитные волны, которые отражаются от него при облучении радаром, расположенным непосредственно на самолете-разведчике. Сейчас все чаще, и не только в военной области, прибегают к радиолокационной разведке «с подсвечиванием». Объекты на земле или в воздушном пространстве облучают внешними источниками, а отраженный сигнал регистрируется антенной самолета-разведчика, работающей на прием.
Например, металлические предметы практически целиком отражают падающие на них волны. Степень же поглощения волны веществом зависит от его диэлектрической и магнитной проницаемости.
Сегодня, как правило, радиолокатор формирует и обрабатывает сигналы в нескольких частотных диапазонах. Если эти диапазоны значительно разнесены друг от друга, то на соответствующих изображениях мы обнаружим разные детали объекта. То же самое, кстати, будет, если сравнить картины звездного неба, полученные с помощью оптического телескопа и радиотелескопа.
В начале эры радиолокации разработчики делали ставку на волны УВЧ- и СВЧ-диапазонов, то есть пытались «разглядеть» возможно более мелкие предметы: объект отражал волну, если его размеры были больше длины волны или сопоставимы с ней. Однако впоследствии оказалось, что не так просто обнаружить, например, колонны военной техники, если они движутся по дороге, обсаженной деревьями: листва как покрывало отражала сантиметровые волны, пряча под собой корпуса танков и бронетранспортеров. А ракетную шахту можно было замаскировать обычным стогом сена.
Если нам нужно взглянуть в сторону, мы либо поворачиваем голову, либо переводим взгляд. Примерно таким же образом можно осуществлять радиолокацию. Правда, когда речь заходит о радаре, мы, как правило, представляем себе вращающееся или качающееся сооружение, которое состоит из излучателя и отражателя (зеркальной антенны).
Однако еще в 1937 году американские исследователи Г. Фрис и К. Фельдман выдвинули идею так называемой управляемой антенной решетки. Принцип действия этого устройства основан на положении, сформулированном в 1933 году российским ученым В. А. Котельниковым в виде теоремы, получившей его имя. Он доказал, что практически любой сигнал можно восстановить, имея ряд его мгновенных значений, взятых через равные промежутки времени (эквидистантных отсчетов). Причем интервал между отсчетами должен быть меньше полупериода высшей гармоники сигнала.
Хотя принцип работы антенной решетки не выглядит сложным, на практике радиоинженерам пришлось преодолеть огромные трудности. Так, потребовались малогабаритные, не вносящие потерь и потребляющие малую мощность фазовращатели. До появления быстродей ствующих компьютеров не менее трудно было управлять изменением фазы. Лишь на основе достижений микроэлектроники удалось построить коммутаторы, справляющиеся с этой задачей.
Дальнейшие успехи микроэлектроники предоставили в распоряжение конструкторов малогабаритные твердотельные (то есть построенные по принципу интегральных схем) передатчики и приемники, которые прямо напрашивались на роль антенных модулей. Так появились активные фазированные антенные решетки (АФАР) с модулями, усиливающими излучаемый и принимаемый сигналы (на фото справа). В целом передатчик радара, как наиболее энергетически емкое устройство авионики, оказался «размазанным» по антенной решетке и стал одним из самых надежных элементов: при поломках нескольких твердотельных модулей существенного снижения характеристик не происходит (прежде у радаров с пассивной решеткой, если передатчик выходил из строя, самолет становился «слепым»).
ОСТРОТА ЗРЕНИЯ РАДАРА
Способность видеть предметы зависит не только от длины отражаемой ими электромагнитной волны. Иначе мы могли бы разглядеть любые микроорганизмы в световых лучах, длина волны которых меньше микрометра. Нам же для этого требуется микроскоп, поскольку разрешающая способность человеческого глаза ограничена.
Чтобы увеличить апертуру антенной решетки и таким образом повысить остроту зрения радара, в первую очередь приходит мысль разнести модули по фюзеляжу самолета. Появились авиационные радары с вдольфюзеляжной антенной. Затем «в ход пошли» крылья, причем управлять фазами сигналов отдельных модулей стало сложнее: антенная решетка представляет собой плоскость, а форма самолета очень сложная. Приходилось учитывать смещение каждого модуля от плоскости и соответственно подбирать для него фазу.
И все же, как ни крути, размеры, скажем, истребителя в длину и в ширину не превышают десятка метров. Значит, достигнут предел?
В результате радиолокационное изображение Земли не выглядит отдельными точками и пятнами на экране локатора, а приобретает характер фотографии. Такое направление в авиационной радиолокации стали называть радиовидением. Упомянутый выше радиолокационный комплекс «Имарк» осуществляет синтезирование апертуры во всех четырех частотных диапазонах.
К слову, метод синтезирования апертуры весьма перспективен для наблюдения из космоса: траектория искусственных спутников Земли очень стабильна, а длина виртуальной апертуры может достигать десятков и сотен километров.
Но, как следует из вышесказанного, с помощью решеток с синтезированной апертурой можно получить образы только неподвижных предметов: движущиеся объекты окажутся смещенными. Например, на синтезированном радиолокационном изображении движущиеся автомобили будут находиться не на шоссе, а где-то в стороне от него. Понятно, что, если для наведения огневых средств на движущиеся объекты используется синтезированное радиолокационное изображение, этот фактор необходимо специально учитывать.
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МОНИТОРИНГОВОЙ АВИОНИКИ
В условиях боевых действий:
обнаружение различных военных целей (в том числе и укрытых);
предотвращение военных и террористических акций;
В условиях чрезвычайных ситуаций:
оценка последствий паводков, прибрежных штормов, сезонных дождей и таяния снегов;
определение границ ареалов, пораженных болезнями, нашествием насекомых и грызунов, кислотными дождями, пожарами, засухами, наводнениями;
обнаружение коронных разрядов на ЛЭП, аварий на подземных нефте-, газо- и водопроводах и канализационных сетях;
поиск мелких объектов в районах катастроф: катеров, шлюпок, обломков и т.д.;
оценка морского волнения, силы и направления ветра при выполнении аварийно-спасательных работ на море;
оценка загрязнения акваторий нефтяной пленкой толщиной от нескольких микрометров;
обнаружение в Арктике терпящих бедствие людей, укрывшихся под толщей снега или под торосами;
обнаружение утечек нефти из трубопроводов.
проведение гидрологических и гляциологических наблюдений, оценка влажности почв, снежного покрова, состояния айсбергов, ледников, вечной мерзлоты;
картография морских льдов и оценка эволюции льдин;
дистанционная археология (обнаружение районов поселений древних культур и ведущих туда бывших транспортных путей);
контроль за популяциями вымирающих видов флоры и фауны;
проведение топографических и литологических измерений;
оценка динамики земной коры;
оценка активности вулканов и последствий вулканической деятельности, включая течения лавы и грязевых потоков;
оценка сейсмической активности и прогнозирование зон разломов;
картография суши и морской поверхности.
Для хозяйственных целей:
оценка характеристик окружающей среды (от регионального масштаба до глобального);
точное картографирование дорог;
определение наличия наземных и подземных биомасс;
обнаружение нелегальных дорог в горных и лесных районах и заповедниках, выявление незаконных промыслов;
описание лесных, сельскохозяйственных и рыболовных экосистем;
классификация и оценка состояния почв, болот, озер;
оценка состояния экосистем полярных районов;
определение состояния лесных экосистем;
обнаружение легальных и нелегальных лесных вырубок;
обнаружение предвестников землетрясений;
определение зон подтопления в районах водохранилищ;
определение зон засоления при обмелении водоемов и эксплуатации мелиоративных сооружений;
оценка экологического состояния открытых разработок полезных ископаемых;
обнаружение объектов и сооружений, скрытых густой растительностью или заглубленных в грунт;
оценка геоэкологических процессов, связанных с распространением загрязненных почвенных вод;
выявление скрытого процесса подпочвенного подтопления хозяйственных земель.