航空电子及仪表系统 航空电子系统及仪表的系统的功能 系统状态的确定、装换与控制：系统工作状态监控；转换与控制工 作模式；（系统主控计算机） 飞机状态参数测量：大气数据测量；状态矢量测量；非航电系统参 数处理与传输； 人机接口处理：控制人机接口状态；产生显示；处理飞行员输入； 向、飞行员告警； 任务保障：导航计算、管理；无线电导航计算、管理；外界通信、 数据传输；空中交通管制； 中央维修管理：，特定参数装订调整；故障记录、故障代码生成； 自检结果汇集、记录；维修支持； 作战管理：目标探测；目标识别；目标照射；火控参数计算；武器 管理；电子战；作战绩效记录； 客货舱支持管理：客货舱有关信息收集、记录；传输有关指令；。 无线电通信系统 无线电通信系统 实现无线电通信系统, 需要使用： 音频控制板(ACP) 无线电调谐装置(RTU) 作为主调谐装置； CDU可作为备用无线电调谐装置； 转换选择板(RSP)作为应急调谐装置（仅对 第一套甚高频）。 无线电通信系统 一、飞机通讯系统包括： 1）甚高频通讯（VHF）：主要用于飞机在起飞、着陆期间 以及飞机通过管制空域与地面交通管制人员之间的双向语言 通讯。VHF通讯距离较近并受飞行高度影响。 2）高频通讯（HF）：是一种机载远程通讯系统，用于远程 飞行时保持飞机与基地间、飞机与飞机间的通讯联络。目前 一般采用单边带通讯系统。 3）选择呼叫系统（SELCAL）：它配合VHF和HF系统工作 ，当地面呼叫指定飞机时，以灯光和钟声谐音的形式通知机 组进行联络，从而免除机组对地面呼叫的长期守侯。为实现 选择呼叫，一般飞机的选择呼叫代码为飞机代码。 4）音频综合系统（AIS）：泛指机内所有通话、广播、录音 等音频系统。用来实现机内各类人员之间以及飞机在地面维 护时机组与地勤人员之间的语音交流，还包括驾驶舱内的话 音记录系统。 导航系统 导航的定义： 导航是有目的地、安全有效地引导运动体(船只、潜艇、地面车 辆以及飞机、宇宙飞船等)从一地到另一地的控制过程。 导航的过程一定是从目的地开始。 根据要飞往的目的地来选择航线、确定距离、安排时间表，这就是 飞机的进程； 为了使飞机遵照事先安排的时间表，沿着所选定的航线飞行，必须 要使飞机在某一方向上(一般称为航向)、以一定的速度飞行，为了 得到所要求的速度和航向，要通过驾驶仪表来控制飞机飞行的加速 度。 导航系统由以下子系统组成： 大气数据系统 姿态与航向基准系统 气象雷达 无线电高度表 地形提示和警告系统 交通告警和防撞系统 甚高频导航系统（包括指点信标、仪表着陆系统和甚高频全向 信标） 测距器 自动定向仪 空中交通管制 全球定位系统 飞行管理系统 大气数据系统 系统描述 大气数据系统由全静压及温度敏感系统和大气数据计 算系统组成。全静压和温度敏感系统通过全静压探头 感受全压和静压的大气压力，通过总温传感器接受大 气温度信息，供大气数据计算机使用；通过大气数据 加热控制器给全静压探头、总温传感器加热除冰。大 气数据计算系统根据全静压系统提供的大气数据信息 ，计算空速，马赫数，高度等数据，供其他系统使 用。 大气数据系统包括下列部件： 四个全/静压探头 一个大气总温传感器 二个大气数据计算机 大气数据系统探头分布图 姿态与航向基准系统 系统描述 姿态与航向基准系统是由2个航姿计算机及其托架，2 个磁传感器，2个外部补偿装置，2个补偿/校平开关和 2个罗盘控制板组成。航姿计算机安装在飞机重心附近 位置（前货舱和机翼前梁之间的地板下）；磁传感器 安装在机翼翼尖部位；罗盘控制板安装在驾驶舱中央 操纵台。航姿计算机接收来自大气数据系统的真空速 和高度速率，来自磁传感器的磁通量数据，来自外部 补偿单元的磁传感器补偿数据以及俯仰横滚校平数据 ，来自罗盘控制板开关的航向模式逻辑，来计算姿 态、航向、速率和加速度信息，给座舱显示及其他航 电系统。磁通量传感器由装有万向接头的2轴传感器组 成，来探测地球磁场的水平分量。外部补偿装置用于 提供磁传感器补偿数据以及俯仰横滚校平数据。 气象雷达 基本型气象雷达系统主要为机组人员提供四色（绿、黄、红和洋红 ）降雨显示。四色用来表示递增的降雨量，洋红色表示每小时增量 为2英寸或更大。气象雷达系统提供路径衰减补偿（PAC）告警， 指示未知降雨量区域，并能抑制地面杂波。气象雷达系统还可提供 飞机前方的地图显示。 基本型和选型气象雷达系统均由气象雷达收发机和天线组件，以及 综合在显示控制板（DCP）中的气象雷达控制装置组成。气象雷达 收发机和天线组件的特征是将平板天线和收发机综合在一个装置中 ，装置的前端是一个18”的平板天线，后端是收发机。天线后端直 接通过射频电缆和组件中的收发机相连，省去了波导管。 气象雷达具有自动稳定功能，由姿态与航向基准系统或惯性基准系 统提供飞机的姿态信号，通过综合处理机箱中的输入输出接口提供 给气象雷达，使天线的扫描和俯仰角度不受飞机的姿态变化影响。 气象雷达原理框图 无线电高度表 系统描述 无线电高度表为飞行机组人员提供2500英尺以下的飞机离地高度 ，无线电高度表高度在主飞行显示器上显示。 组成 无线电高度表（第一套RA-1，第二套RA-2）由两个无线电高度表 收发机，以及相应的接收天线和发射天线组成。 功能和工作原理 无线电高度表收发机通过发射天线发射一个基准信号，然后接收天 线接收返回的信号，最后收发机计算出飞机离地高度。 无线电高度表的零高度为飞机主起接触地面但不受力状态，所以计 算离地高度时，考虑了飞机的安装延时（AID）。 无线电高度表的高度输出主要提供给电子飞行仪表系统、交通告警 和防撞系统、地形提示和警告系统。 无线电高度表系统框图 惯性基准系统 系统描述 惯性基准系统（IRS）为选装系统，用于替代姿态与航向 基准系统。 惯性基准系统采用激光陀螺惯性导航技术，它通过感受 机体轴的角速率和轴向线性加速度，并对这些数据进行 数字化处理来提供姿态、航向、速率、加速度和即时地 理位置信息，输出给气象雷达、数据集中器装置、全权 数字式发动机控制器、刹车控制装置、电子飞行仪表系 统、自动飞行控制系统、综合处理系统、失速保护系 统、交通告警和防撞系统、飞行管理系统和飞行控制系 统。 HG2100AB惯性基准装置为固态捷联式基准装置，通过 使用高精度的惯性传感器来提供导航信息。在GPS可用 的情况下，还能通过使用GPS输入来自动初始化和提供 GPS/惯性组合导航输出。 惯性基准系统原理框图 地形提示和警告系统 系统描述 TAWS通过向机组人员提供警告信息，从而避免受控撞地（CFIT ）事故。 系统组成 机上安装一套地形提示和警告系统，由一个地形提示和警告计算 机、一个飞机个性化模块和两块控制开关板组成。 功能 TAWS使用飞机当前的航迹信息，并参考地形高度数据、障碍物 数据和机场数据信息，从而提供预测型和反应型地形告警。飞机 的航迹信息包括飞机当前位置、气压高度、地速和航迹角等。如 果出现危险情况，TAWS将给出目视和音响告警来警告飞行员。 系统故障目视信息显示在EICAS上，其它目视告警和地形图显示 在EFIS上，音响告警信息通过扬声器和耳机发出 系统面板1 系统面板2 交通告警和防撞系统 概述 交通告警和防撞系统（TCAS）： 探测周围空域内装备了应答机的所有飞机； 显示具有潜在相撞威胁和预见的相撞威胁的 目标飞机； 发出垂直机动指示来避免相撞。 TCAS独立于地面的空中交通管制系统。 TCAS的探测能力在水平方向上最大范围为30- 40海里，在垂直高度上最大范围为9900英尺（ 在本机上方/下方9900英尺）。如图1所示。它 在显示器上最多能显示30架飞机。 交通告警和防撞系统 主要部件 TCAS主要由如下部件组成： 一台TCAS收发机 一个TCAS定向天线 一个TCAS全向天线（选装时用一个定向天线 替换） 交通告警和防撞系统 原理 TCAS收发机询问入侵飞机上的应答机，并根据应答机的应 答信息来定位并跟踪那些飞机。此应答信息包括了高度信 息。基于应答机对特定询问的回答，可利用定向天线和计 时信息获得方位与距离的信息。根据每架飞机的方位、距 离和高度可以计算出它们的航迹。这些数据被用于评估可 能发生的交通冲突。每当入侵飞机的相对位置存在相撞威 胁时，将触发音响和目视的咨询。考虑到所有的入侵飞机 ，TCAS将发出最优化的垂直指令来确保本机与入侵飞机之 间有足够的航迹间隔和最小限度的垂直间隔。 交通告警和防撞系统 甚高频导航系统 系统组成 甚高频导航系统由甚高频全向信标（VOR）、指点信标（ MB）和仪表着陆系统（ILS）组成。基本型飞机甚高频导 航系统由一套NAV-4000 接收机和一套NAV-4500 接收机 组成，其中包括： 2 台MB接收机 2 台VOR/LOC接收机 2 台GS接收机 2 个VOR/LOC 天线 1 个VOR/LOC 天线耦合器 1 个指点信标天线 1 个下滑天线 甚高频导航系统 功能和工作原理 甚高频导航系统属于非自主导航系统，包括： 甚高频全向信标（VOR），仪表着陆系统（ ILS）,指点信标（MB）。其中，VOR属于定 向设备，ILS用于飞机进场。甚高频导航接收 机NAV-4000由左28V直流重要汇流条供电， 甚高频导航接收机 NAV-4500由右28V直流汇 流条供电。 甚高频导航系统 VOR 此系统包含了两套VOR接收机以及相应的天线。VOR接收机工作在 108.00MHz至117.95MHz频段，频道间隔为50KHz。VOR接收机输出至 地面VOR台的方位信息并显示在PFD和MFD上。飞行管理系统可以通过 ARINC 429总线对VOR接收机进行自动调谐。通过RTU或者CDU也可以 对VOR进行手动调谐。 仪表着陆系统 此系统包含了两套ILS接收机以及相应的天线。LOC信标有40个频道并且 工作在108.10MHz至111.95MHz频段，频道间隔为50KHz。LOC接收机 调谐在一个有效的频率时,将发送一个水平偏差信号。GS接收机工作在 329.15 MHz 至 335.00 MHz的频段，频道间隔为150KHz。当调谐了一个 LOC频率之后，GS接收机将自动调谐到一个与之配对的GS频率上。GS 接收机调谐在一个有效的频率时，将发送一个垂直偏差信号。飞行管理系 统可以通过ARINC 429总线对仪表着陆系统进行自动调谐。通过RTU或 者CDU也可以对仪表着陆系统进行手动调谐。 甚高频导航系统 指点信标 此系统包含了两套MB接收机，共用一个天线。 指点信标系统是自动激活的。当飞机飞过远台、 中台、近台时将出现不同的声音和指示信息。 调谐 VHF/NAV 导航接收机为全数字式接收机，包含 有VOR、MB和ILS接收机。VHF/NAV 数据通过 IPC提供给PFD 和MFD。可由FMS自动调谐，也 可由RTU或者CDU手动调谐。当按压了RTU上的 1/2开关时，每台RTU均能调谐同侧或对侧的 VHF/NAV接收机。 测距器 系统描述 测距器（DME）是用于指示飞机与选定地面台之间直 线距离的系统。每架飞机装有两套DME。测距器向音 频综合系统提供地面台的标识。飞机与选定地面台的 距离数据显示在正、副驾驶员的主飞行显示器(PFD)和 多功能显示器(MFD)上。 系统组成 测距器系统包括： 2个测距器收发机 2个测距器天线 功能和工作原理 测距器 DME计算出飞机与选定地面台的距离，把距离和