Avionik ist ein Begriff, der gebraucht ist, um alle elektronischen Systeme zu beschreiben, die auf dem Flugzeug, den künstlichen Satelliten und dem Raumfahrzeug verwendet sind.

Luftfahrt-Systeme schließen Kommunikationen, Navigation, die Anzeige und das Management von vielfachen Systemen und die Hunderte von Systemen ein, die an das Flugzeug geeignet werden, um individuelle Rollen zu entsprechen. Diese können so einfach sein wie ein Suchscheinwerfer für einen Polizeihubschrauber oder so komplizierte wie das taktische System für eine Bordfrühwarnplattform.

Geschichte

Der Begriff Avionik wurde von Journalisten Philip J. Klass als ein portemanteau der Flugelektronik ins Leben gerufen. Viele moderne Avionik hat ihre Ursprünge in Kriegsentwicklungen des Zweiten Weltkriegs. Zum Beispiel wurden Systeme der automatischen Kurssteuerung, die heute fruchtbar sind, angefangen, um Bomber-Flugzeugen zu helfen, fest genug zu fliegen, um Präzisionsziele von hohen Höhen zu treffen. Berühmt wurde Radar im Vereinigten Königreich, Deutschland und den USA während derselben Periode entwickelt. Moderne Avionik ist ein wesentlicher Teil von militärischen Flugzeugsausgaben. Flugzeuge wie der F-15E und der jetzt pensionierte F-14 haben ungefähr 80 Prozent ihres für die Avionik ausgegebenen Budgets. Die meisten modernen Hubschrauber haben jetzt preisgünstige Spalte von 60/40 zu Gunsten von der Avionik.

Der Zivilmarkt hat auch ein Wachstum in Kosten der Avionik gesehen. Flugregelsysteme (Fliege durch die Leitung) und neue durch dichteren airspaces verursachte Navigationsbedürfnisse, haben Entwicklungskosten hochgeschoben. Die Hauptänderung ist der neue Boom im Verbraucher gewesen, der fliegt. So beginnen mehr Menschen, Flugzeuge zu verwenden, wie ihre primäre Methode des Transports, mehr wohl durchdachte Methoden, Flugzeug sicher in diesen hohen einschränkenden airspaces zu kontrollieren, sind erfunden worden.

Moderne Avionik

Avionik spielt eine schwere Rolle in Modernisierungsinitiativen wie das Folgende Generationslufttransport-Systemprojekt von Federal Aviation Administration (FAA) in den Vereinigten Staaten und der Initiative von Single European Sky ATM Research (SESAR) in Europa. Das Gemeinsame Planungs- und Entwicklungsbüro hat hervor einen Fahrplan für die Avionik in sechs Gebieten gestellt:

• Veröffentlichte Wege und Verfahren - Verbesserte Navigation und Routenplanung
• Verhandelte Schussbahnen - das Hinzufügen von Datenkommunikationen, um bevorzugte Wege dynamisch zu schaffen
• Delegierte Trennung - Erhöhtes Situationsbewusstsein in der Luft und auf dem Boden
• LowVisibility/CeilingApproach/Departure - das Erlauben von Operationen mit Wettereinschränkungen mit weniger Boden-Infrastruktur
• Oberflächenoperationen - um Sicherheit in der Annäherung und Abfahrt zu vergrößern
• ATM Wirksamkeit - Besserung des ATM bearbeitet

Flugzeugsavionik

Das Cockpit eines Flugzeuges ist eine typische Position für die Luftfahrt-Ausrüstung, einschließlich Kontrolle, Überwachung, Kommunikation, Navigation, Wetters und Antikollisionssysteme. Die Mehrheit des Flugzeuges treibt ihre Avionik mit 14 oder 28 Volt-Gleichstrom elektrische Systeme an; jedoch haben größere, hoch entwickeltere Flugzeuge (wie Verkehrsflugzeuge oder militärisches Kampfflugzeug) AC Systeme, die an 400 Hz, 115-Volt-AC funktionieren. Es gibt mehrere Hauptverkäufer der Flugavionik, einschließlich Honeywell (der jetzt Bendix/King besitzt), Rockwell Collins, Thales Group, Garmin and Avidyne Corporation.

Internationale Standards für die Avionik-Ausrüstung sind von Airlines Electronic Engineering Committee (AEEC) bereit und durch ARINC veröffentlicht.

Kommunikationen

Kommunikationen verbinden das Flugdeck mit dem Boden und das Flugdeck den Passagieren. Kommunikationen an Bord werden durch öffentliche Lautsprecheranlagen und Flugzeugswechselsprechanlagen zur Verfügung gestellt.

Das VHF-Flugnachrichtensystem arbeitet am airband von 118.000 MHz zu 136.975 MHz. Jeder Kanal ist von den angrenzenden durch 8.33 Kilohertz unter Drogeneinfluss. VHF wird auch für die Gesichtslinie-Kommunikation solcher als Flugzeug-zu-Flugzeug und aircraft-to-ATC verwendet. Umfang-Modulation (AM) wird verwendet, und das Gespräch wird in der Simplexweise durchgeführt. Flugzeugskommunikation kann auch mit HF (besonders für transozeanische Flüge) oder Satellitenverkehr stattfinden.

Navigation

Navigation ist der Entschluss von der Position und Richtung auf oder über der Oberfläche der Erde. Avionik kann satellitenbasierte Systeme (wie GPS und WAAS), Boden-basierte Systeme (wie VOR oder LORAN), oder jede Kombination davon verwenden. Navigationssysteme berechnen die Position automatisch und zeigen sie zur Flugzeugbesatzung auf bewegenden Karte-Anzeigen. Ältere Avionik hat verlangt, dass ein Pilot oder Navigator die Kreuzung von Signalen auf einer Papierkarte geplant hat, um eine Position eines Flugzeuges zu bestimmen; moderne Systeme berechnen die Position automatisch und zeigen sie zur Flugzeugbesatzung auf bewegenden Karte-Anzeigen.

Überwachung

Die ersten Hinweise von Glascockpits sind in den 1970er Jahren erschienen, als flugwürdige Schirme der Kathode-Strahl-Tuben (CRT) begonnen haben, elektromechanische Displays, Eichmaße und Instrumente zu ersetzen. Ein "Glas"-Cockpit bezieht sich auf den Gebrauch von Computermonitoren statt Eichmaße und anderer analoger Displays. Flugzeuge bekamen progressiv mehr Anzeigen, Zifferblätter und Informationsarmaturenbretter, die sich schließlich um die Raum- und Versuchsaufmerksamkeit beworben haben. In den 1970er Jahren hatte das durchschnittliche Flugzeug mehr als 100 Cockpit-Instrumente und Steuerungen.

Glascockpits haben angefangen, mit Gulfstream G-IV privates Strahl 1985 zu entstehen. Eine der Schlüsselherausforderungen in Glascockpits soll balancieren, wie viel Kontrolle automatisiert wird, und wie viel der Pilot manuell tun sollte. Allgemein versuchen sie, Flugoperationen zu automatisieren, während sie den Piloten ständig informiert halten.

Flugzeugsflugregelsysteme

Flugzeuge haben Mittel, automatisch Flug zu kontrollieren. Heute ist automatisierte Flugkontrolle üblich, um Versuchsfehler und Arbeitspensum in Schlüsselzeiten wie Landung oder Take-Off zu reduzieren. Automatische Kurssteuerung wurde zuerst von Lawrence Sperry während des Zweiten Weltkriegs erfunden, um Bomber-Flugzeuge zu fliegen, die unveränderlich genug sind, um Präzisionsziele von 25,000 Fuß zu treffen. Als es zuerst vom US-Militär angenommen wurde, hat ein Ingenieur von Honeywell im Rücksitz mit Bolzen-Schneidenden gesessen, um die automatische Kurssteuerung im Notfall zu trennen. Heute wird es auf den meisten kommerziellen Flugzeugen ausgestattet, um Versuchsfehler und Arbeitspensum in Schlüsselzeiten wie Landung oder Take-Off zu reduzieren.

Die ersten einfachen kommerziellen automatischen Kurssteuerungen wurden verwendet, um Kopfstück und Höhe zu kontrollieren, und hatten Autorität auf Dingen beschränkt mögen Stoß- und Flugkontrolloberflächen. In Hubschraubern wurde Auto-Stabilisierung auf eine ähnliche Weise verwendet. Die ersten Systeme waren elektromechanisch. Das Advent der Fliege durch electro-angetriebene und Leitungsflugoberflächen (aber nicht das traditionelle hydraulische) hat Sicherheit vergrößert. Als mit Anzeigen und Instrumenten hatten kritische Geräte, die elektromechanisch waren, ein begrenztes Leben. Mit der Sicherheit kritische Systeme wird die Software sehr ausschließlich geprüft.

Kollisionsvermeidungssysteme

Um Flugsicherung zu ergänzen, verwenden größtes Transportflugzeug und viele kleinere einen TCAS (Verkehrsalarmsignal und Kollisionsvermeidungssystem), der die Position des nahe gelegenen Flugzeuges entdecken kann, und Instruktionen zur Verfügung stellen, für eine midair Kollision zu vermeiden. Kleineres Flugzeug kann einfachere Verkehrsalarmieren-Systeme wie TPAS verwenden, die passiv sind (sie befragen den transponders anderen Flugzeuges nicht aktiv), und stellen Sie advisories für die Konfliktentschlossenheit nicht zur Verfügung.

Um zu helfen, Kollision mit dem Terrain (CFIT) zu vermeiden, verwenden Flugzeuge Systeme wie Warnungssysteme der Boden-Nähe (GPWS), die Radarhöhenmesser als ein Schlüsselelement verwenden. Eine der Hauptschwächen von GPWS ist der Mangel an der Information "des Blicks vorn", weil es nur Höhe über dem Terrain zur Verfügung stellt, "sehen herab". Um diese Schwäche zu überwinden, verwenden moderne Flugzeuge ein Terrain-Bewusstsein-Warnungssystem (TAWS).

BlackBoxes

Kommerzielle Flugzeugscockpit-Datenrecorder, die allgemein als ein "schwarzer Kasten" bekannt sind, versorgen Fluginformation und Audio-vom Cockpit. Sie werden häufig von einem Flugzeugunglück wieder erlangt, um die Ursache des Ereignisses zu bestimmen.

Wettersysteme

Wettersysteme wie Wetterradar (normalerweise Arinc 708 auf dem kommerziellen Flugzeug) und Blitzentdecker sind für das Flugzeug wichtig, das bei der Nacht oder den ininstrument meteorologischen Bedingungen fliegt, wo es für Piloten nicht möglich ist, das Wetter vorn zu sehen. Schwerer Niederschlag (wie gefühlt, durch den Radar) oder strenge Turbulenz (wie gefühlt, durch die Blitztätigkeit) ist beide Anzeigen der starken convective Tätigkeit und strengen Turbulenz, und Wettersysteme erlauben Piloten, um diese Gebiete abzugehen.

Blitzentdecker wie Stormscope oder Strikefinder sind billig genug geworden, dass sie für das leichte Flugzeug praktisch sind. Zusätzlich zum Radar und der Blitzentdeckung sind Beobachtungen und erweiterte Radarbilder (wie NEXRAD) jetzt durch Satellitendatenverbindungen verfügbar, Piloten erlaubend, Wetterbedingungen weit außer der Reihe ihrer eigenen Flugsysteme zu sehen. Moderne Anzeigen erlauben Wetterinformation, mit dem Bewegen von Karten, Terrain, Verkehr usw. auf einen einzelnen Schirm integriert zu werden, außerordentlich Navigation vereinfachend.

Moderne Wettersysteme schließen auch windshear und Turbulenz-Entdeckung, Terrain und Verkehrswarnungssysteme ein. Instufigem ist Wetteravionik in Afrika, Indien und anderen Ländern besonders populär, wo Flugreise ein wachsender Markt ist, aber Boden-Unterstützung wird nicht ebenso entwickelt.

Flugzeugsverwaltungssysteme

Es hat einen Fortschritt zur zentralisierten Kontrolle der vielfachen komplizierten Systeme gegeben, die an das Flugzeug, einschließlich der Motorüberwachung und des Managements geeignet sind. Gesundheit und Gebrauch-Mithörsysteme (SUMMEN) werden mit Flugzeugsverwaltungscomputern integriert, um maintainers Frühwarnungen von Teilen zu geben, die Ersatz brauchen werden.

Das einheitliche Modulavionik-Konzept schlägt eine einheitliche Architektur mit der über einen Zusammenbau von allgemeinen Hardware-Modulen tragbaren Anwendungssoftware vor. Es ist in den vierten Generationsdüsenjägern und der letzten Generation von Verkehrsflugzeugen verwendet worden.

Mission oder taktische Avionik

Militärische Flugzeuge sind entworfen worden, entweder um eine Waffe zu liefern oder die Augen und Ohren anderer Waffensysteme zu sein. Die riesengroße Reihe von für das Militär verfügbaren Sensoren wird für beliebige taktische erforderliche Mittel verwendet. Als mit dem Flugzeugsmanagement haben die größeren Sensorplattformen (wie der E-3D, JSTARS, ASTOR, Nimrod MRA4, Merlin HM Mk 1) Missionsverwaltungscomputer.

Polizei und EMS Flugzeug tragen auch hoch entwickelte taktische Sensoren.

Militärische Kommunikationen

Während Flugzeugskommunikationen das Rückgrat für den sicheren Flug zur Verfügung stellen, werden die taktischen Systeme entworfen, um den Härten des Kampffeldes zu widerstehen. UHF, VHF Taktisch (30-88 MHz) und Systeme von SatCom, die mit ECCM Methoden und Geheimschrift verbunden sind, sichert die Kommunikationen. Datenverbindungen wie Verbindung 11, 16, 22 und BOGENSCHÜTZE, JTRS und sogar TETRA stellen die Mittel zur Verfügung, Daten (wie Images zu übersenden, Information usw. ins Visier nehmend).

Radar

Bordradar war einer der ersten taktischen Sensoren. Der Vorteil der Höhe-Versorgungsreihe hat einen bedeutenden Fokus auf Bordradartechnologien bedeutet. Radare schließen Bordfrühwarnung (AEW), U-Boot-Abwehrkrieg (ASW), und sogar Wetterradar (Arinc 708) und Boden-Radar des Verfolgens/Nähe ein.

Das Militär verwendet Radar in schnellen Strahlen, um Piloten zu helfen, an niedrigen Stufen zu fliegen. Während der Zivilmarkt Wetterradar eine Zeit lang gehabt hat, gibt es strenge Regeln über das Verwenden davon, um das Flugzeug zu befahren.

Echolot

Das Tauchen des an eine Reihe von militärischen Hubschraubern geeigneten Echolots erlaubt dem Hubschrauber, Schiffsvermögen vor Unterseebooten oder Oberflächendrohungen zu schützen. Seeunterstützungsflugzeug kann aktive und passive Echolot-Geräte (sonobuoys) fallen lassen, und diese werden auch verwendet, um die Position von feindlichen Unterseebooten zu bestimmen.

Electro-Optik

Electro-Sehsysteme schließen Geräte wie der Anzeige leiten (HUD) ein, schicken schauend infrarot (FLIR), und passive Infrarotgeräte (PIDS) nach. Diese werden alle verwendet, um Bilder und Information zur Flugzeugbesatzung zur Verfügung zu stellen. Diese Bilder werden für alles von der Navigationshilfe verwendet, suchen Sie und retten Sie, und nehmen Sie Erwerb ins Visier.

ESM/DAS

Elektronische Unterstützungsmaßnahmen und Verteidigungshilfe werden umfassend verwendet, um Information über Drohungen oder mögliche Drohungen zu sammeln. Sie können verwendet werden, um Geräte (in einigen Fällen automatisch) zu starten, um direkten Bedrohungen gegen das Flugzeug entgegenzutreten. Sie werden auch verwendet, um den Staat einer Drohung zu bestimmen und ihn zu identifizieren.

Flugzeugsnetze

Die Avionik-Systeme in militärischen, kommerziellen und fortgeschrittenen Modellen des Zivilflugzeuges werden mit einer Avionik databus miteinander verbunden. Allgemeine Avionik databus Protokolle, mit ihrer primären Anwendung, schließt ein:

• Aircraft Data Network (ADN): Ableitung von Ethernet für das Kommerzielle Flugzeug
• Avionik Geschalteter Voll-Duplexethernet (AFDX): Spezifische Durchführung von ARINC 664 (ADN) für das Kommerzielle Flugzeug
• ARINC 429: Allgemeine Mittler-Gangdaten, die Sich für das Private und Kommerzielle Flugzeug Teilen
• ARINC 664: Sieh ADN über
• ARINC 629: Kommerzielles Flugzeug (Boeing 777)
• ARINC 708: Wetterradar für das Kommerzielle Flugzeug
• ARINC 717: Flugdatenrecorder für das Kommerzielle Flugzeug
• IEEE 1394b: Militärisches Flugzeug
• MIL-STD-1553: Militärisches Flugzeug
• MIL-STD-1760: Militärisches Flugzeug
• TTP - Zeitausgelöstes Protokoll: Boeing 787 Dreamliner, Airbus A380, Betätigungsplattformen der Fliege durch die Leitung von Parker Aerospace
• TTEthernet - zeitausgelöster Ethernet: NASA Orion Raumfahrzeug

Katastrophenhilfe und Luftkrankenwagen

Katastrophenhilfe und EMS Flugzeug (größtenteils Hubschrauber) sind jetzt ein bedeutender Markt. Militärische Flugzeuge werden häufig jetzt mit einer Rolle gebaut, die verfügbar ist, um bei der Zivilfolgsamkeit zu helfen. Katastrophenhilfe-Hubschrauber werden fast immer mit video/FLIR Systemen ausgerüstet, um ihnen zu erlauben, Echtzeitentlastungsanstrengungen zu kontrollieren und zu koordinieren. Sie können auch mit Suchscheinwerfern und Lautsprechern ausgerüstet werden.

EMS und Katastrophenhilfe-Hubschrauber werden erforderlich sein, in unangenehmen Bedingungen zu fliegen, das kann mehr Flugzeugssensoren verlangen, von denen einige bis neulich rein für das militärische Flugzeug betrachtet wurden.

Siehe auch

• ACARS
• Flugrecorder
• Quälen Sie radiobeacon
• Einheitliche Modulavionik
• Avionik-Software
• ARINC
• Akronyme und Abkürzungen in der Avionik

Referenzen

• Avionik: Entwicklung und Durchführung durch Cary R. Spitzer (Gebundene Ausgabe - am 15. Dez 2006)
• Grundsätze der Avionik, 4. Ausgabe von Albert Helfrick, Len Buckwalter und Avionics Communications Inc. (Paperback - am 1. Juli 2007)
• Avionik-Ausbildung: Systeme, Installation und Fehlerbeseitigung durch Len Buckwalter (Paperback - am 30. Juni 2005)

Links

• Das Luftfahrt-Systemstandardisierungskomitee
• Raumfähre-Avionik
• Zeitschrift Aviation Today Avionics
• RAES Avionik-Einstiegsseite
• Vertikale Gyroskop-Avionik-Information
• On-Board Electronics hat Papiere (Portugiesisch) verbunden