張 新

（交通運輸部北海第一救助飛行隊，煙臺 264000）

1 航空電子機載設備的概念及重要性

現(xiàn)階段，航空電子機載設備已廣泛應用在民航客機或軍事飛行器中，可保障航空任務順利完成。以民航客機為例，常用的電子機載設備主要為機內(nèi)通信和機外通信兩部分。部分大型、先進的客機中還裝有報告系統(tǒng)、衛(wèi)星通信設備等。其中，機內(nèi)通信主要負責旅客廣播、機內(nèi)聯(lián)絡等，而機外通信負責飛機與飛機之間的聯(lián)絡、飛機與地面指控中心的聯(lián)絡等，從而合理規(guī)劃航線，或進行相應的應急處理。當飛機處于航行狀態(tài)時，電子機載設備所處的環(huán)境復雜多變，若其受到內(nèi)外部因素的影響時，容易發(fā)生安全隱患。因此，提高航空電子機載設備的可靠性是十分重要的。一般可從極限溫度、溫度驟變、振動三個方面進行研究。需要技術(shù)人員模擬航空電子機載設備的真實工作環(huán)境，并逐漸添加試驗應力，以觀測設備的極限應力，但要避免對設備造成破壞，便于技術(shù)人員了解設備中存在的缺陷問題。另外，通信系統(tǒng)是飛機的重要組成部分，隨著網(wǎng)絡信息技術(shù)的發(fā)展，所發(fā)射衛(wèi)星的數(shù)量越來越多，無線電波在傳輸過程中會對其他信號造成干擾，使得飛機通信系統(tǒng)無法正常工作，容易發(fā)生安全事故。因此，需要提高航空通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性，避免外部電磁波對航空電子機載設備造成影響。

2 航空電子機載設備的可靠性研究

2.1 可靠性強化試驗

自上世紀80年代以來，國內(nèi)外專家學者對航空電子設備的可靠性測試方法進行了分析，認為該技術(shù)具備檢測周期長、檢測成本高等缺點，試驗中存在很多的的限制性問題。對此，科學家提出了高加速壽命試驗（HALT）、高加速應力篩選（HASS）等方法。例如，一是，HALT檢測方法。主要應用在航空電子機載設備的設計與研發(fā)階段，可及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中存在的缺陷問題，幫助設計人員查找問題、分析原因，并制定相應的改進措施。HALT主要包括加速壽命試驗和步進應力試驗兩部分，在設置應力參數(shù)時，需要以高溫、隨機振動、溫度循環(huán)等為主，根據(jù)設備的特點來逐步增加應力，直至設備達到破壞極限。在采用步進應力試驗時，第一步應放低應力極限，有利于及時發(fā)現(xiàn)故障，了解失效零件出現(xiàn)問題的原因，從而修正誤差。當這一問題處理完畢后進行下一步試驗，反復進行操作，直至大部分零件都已失效或遠遠超出設計應力范圍時，可立即結(jié)束試驗。二是，HASS檢測法。實際上，HASS法是在環(huán)境應力篩選法（ESS）基礎上進行的增強，利用比設備實際受力高得多的應力來激發(fā)環(huán)境篩選，能有效縮短篩選周期。該方法能快速找到產(chǎn)品出現(xiàn)的缺陷問題，從而判斷產(chǎn)品在實際使用時可能存在的故障，并不會對實際疲勞壽命造成太大的影響。在實際試驗階段，需要對產(chǎn)品的破壞極限或工作極限進行確定，便于選定試驗應力等級。通常情況下，兩端溫度應力要小于工作應力的20%左右，隨機振動要小于實際振動極限的50%左右。當這些參數(shù)確定后，需要同時對3-5個已有缺陷的航空電子機載設備進行篩選檢測，并要在同一樣品的剖面上反復進行15次左右的試驗，確保檢測結(jié)果的科學性。

2.2 航空數(shù)據(jù)總線技術(shù)

近幾年來，國內(nèi)外學者不斷加大了航空數(shù)據(jù)總線技術(shù)的研究力度，現(xiàn)已獲得了顯著的成就。主要是因為智能化技術(shù)的發(fā)展，使得航電系統(tǒng)向模塊化、智能化方向發(fā)展，從而提高了航空通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性?，F(xiàn)有的航空數(shù)據(jù)總線包括ARINC429總線、ARINC629總線、STANAG3910總線、RS485總線、MIL-STD-1773總線等，能有效提高航空電子機載設備的可靠性。例如，ARINC429總線是一種接口型數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)，雖然總線上有兩種設備，但實際上只能應用一種發(fā)送設備，對于接收設備沒有特殊的要求。無論是發(fā)送設備還是接收設備，都采用了屏蔽雙絞線，并利用單向廣播式來傳輸信息，其傳輸速率可達到100kb/s。由于ARINC429總線具備抗干擾能力強、性能穩(wěn)定、可靠性強、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，在A310、B-737等民航客機中得到了廣泛使用。而ARINC629總線是基于ARINC429總線基礎上而開發(fā)的，該總線的傳輸速率可達到2Mb/s，基本可以滿足現(xiàn)代航空高速傳輸?shù)囊?。ARINC629總線集合了1533B總線的優(yōu)點，采用了雙向傳輸模式，能有效提高通信傳輸效果。同時，該總線對1533B總線進行了創(chuàng)新，擺脫了集中式控制的限制，不需要總線控制器即可運行操作，能有效降低風險隱患。因此，ARINC629總線具備連接簡便、雙向傳輸、兼容性好、自主控制等優(yōu)點，可廣泛應用在B-777等民航客機中，并在航空通信系統(tǒng)、航空動力系統(tǒng)、航空電子系統(tǒng)中發(fā)揮著巨大的價值，可確保飛機安全、穩(wěn)定地運行。

3 結(jié)束語

根據(jù)上述分析可知，隨著航空電子科技領(lǐng)域的發(fā)展，電子機載設備將廣泛應用在飛機或飛行器中，并向智能化、復雜化、集成化方向發(fā)展，有利于推動航空領(lǐng)域的發(fā)展進程。對此，要求相關(guān)人員加大航空電子機載設備的研究力度，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，豐富設備功能，提高產(chǎn)品性能。同時，還需要對產(chǎn)品的可靠性進行全方位研究，及時找出存在的缺陷，確保航空電子機載設備可以順利運行。

[1] 牛強軍，緱朋帥.儀表著陸系統(tǒng)機載設備檢測系統(tǒng)研制[J].電子設計工程，2017（22）.