航電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
關(guān)注創(chuàng)建者：航模無(wú)人機(jī)干貨分享 創(chuàng)建時(shí)間：2023-09-08
航電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)例教程
摘要
本文將通用的設(shè)計(jì)方法與航電系統(tǒng)實(shí)際設(shè)計(jì)問(wèn)題相融合,提出具有針對(duì)性的設(shè)計(jì)意見(jiàn),并通過(guò)仿真建模分析對(duì)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行驗(yàn)證。
引言
隨著計(jì)算機(jī)領(lǐng)域技術(shù)的跨越式發(fā)展,人們對(duì)航空電子系統(tǒng)所能完成的任務(wù)也有了更多的期待,系統(tǒng)的綜合化能力和復(fù)雜程度也隨之提高,如何在新型的航電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中控制好技術(shù)成熟度、進(jìn)度、質(zhì)量和成本成為一個(gè)擺在我們面前必須解決的難題。也正是由于飛機(jī)航電系統(tǒng)綜合化程度越來(lái)越高,涵蓋的功能項(xiàng)目越來(lái)越廣,我們亟需一套自頂向下囊括需求捕獲與分析,功能設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、軟硬件開(kāi)發(fā)與測(cè)試的系統(tǒng)方法來(lái)指導(dǎo)我們的設(shè)計(jì)。
目前航電設(shè)計(jì)中面臨著以下挑戰(zhàn)：
(1)需求的捕獲、分析、確認(rèn)和管理不到位。
展開(kāi) 對(duì)于直升機(jī)航電系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，近年來(lái)呈現(xiàn)如下的發(fā)展趨勢(shì)：功能相對(duì)穩(wěn)定，而功能的實(shí)現(xiàn)形式多種多樣，發(fā)展迅速；功能邏輯復(fù)雜，應(yīng)用融合和軟件化趨勢(shì)明顯；接口復(fù)雜，特別是接口邏輯的復(fù)雜程度比較高。直升機(jī)航電系統(tǒng)是典型的復(fù)雜系統(tǒng)，現(xiàn)有基于文檔的設(shè)計(jì)方法和手段，已經(jīng)不能清晰準(zhǔn)確地描述這樣復(fù)雜的邏輯。
貝爾此前已經(jīng)選擇賽峰作為其應(yīng)約垂直起降飛機(jī)（on-demand eVTOL）混動(dòng)分布式推進(jìn)系統(tǒng)供應(yīng)商。
貝爾創(chuàng)新副總裁斯科特·德里楠稱：“應(yīng)約機(jī)動(dòng)的垂直維度仍需優(yōu)化，但合作使成功更近一步。”
佳明將為貝爾的電動(dòng)垂直起降空中出租車提供自主飛管電腦。
貝爾主導(dǎo)飛機(jī)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)，佳明負(fù)責(zé)航電系統(tǒng)軟硬件，包括主飛行信息、導(dǎo)航通信、飛行導(dǎo)引、飛管。
佳明的G5000H應(yīng)用于貝爾525中型直升機(jī)，G1000H應(yīng)用于貝爾407GXi和505噴氣突擊隊(duì)員X輕型直升機(jī)。
（航空工業(yè)發(fā)展研究中心 蔡琰）
來(lái)源：民機(jī)戰(zhàn)略觀察
航空工業(yè)上電所所長(zhǎng)王金巖
人工智能方面，日前，泰雷茲開(kāi)放式航電概念座艙和GE的概念駕駛艙都結(jié)合了最新的人工智能技術(shù)。而國(guó)內(nèi)方面，在實(shí)驗(yàn)室條件下，針對(duì)空空對(duì)抗任務(wù)場(chǎng)景（含單機(jī)、編隊(duì)），設(shè)計(jì)師與人工智能（AI）協(xié)同對(duì)抗專業(yè)人員的勝利已經(jīng)達(dá)95%以上。
人機(jī)交互方面，泰雷茲北亞區(qū)副總裁兼中國(guó)區(qū)CEO貝杰鴻透露，泰雷茲的觸屏顯示器已經(jīng)安裝部署在空客A350型號(hào)上，并得到了EASA的認(rèn)證。
泰雷茲北亞區(qū)副總裁兼中國(guó)區(qū)CEO貝杰鴻
此外，貝杰鴻也表示，隨著中國(guó)正在推進(jìn)民航領(lǐng)域的新趨勢(shì)發(fā)展，包括北斗系統(tǒng)的應(yīng)用、無(wú)人航空試驗(yàn)的開(kāi)展、新一代民航5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)等，在諸多方面中國(guó)正在領(lǐng)先世界。而其中城市空中交通領(lǐng)域正可能是首先到來(lái)的航空新“藍(lán)海”。和日前正在搶先布局城市空中交通領(lǐng)域的諸多行業(yè)巨頭一樣，在飛控、航電和電氣等領(lǐng)域積淀頗深的泰雷茲正在德國(guó)和美國(guó)的多個(gè)城市開(kāi)展電動(dòng)垂直起降空中交通方案的試驗(yàn)，并且已經(jīng)交付了一套直升機(jī)無(wú)人駕駛方案。
展開(kāi) 本文想從Vitesco發(fā)布的800V電驅(qū)動(dòng)技術(shù)---800V電橋系統(tǒng)應(yīng)用帶來(lái)的系統(tǒng)效率提升開(kāi)始，看看800V應(yīng)用帶來(lái)的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)。
前言
交通運(yùn)輸行業(yè)的全球電氣化需要開(kāi)發(fā)高效且具有成本效益的電氣化動(dòng)力系統(tǒng)解決方案。牽引系統(tǒng)中 800 V 的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了快速充電的優(yōu)勢(shì)，并可以減少導(dǎo)體的橫截面積以降低重量和成本。
由于電池仍然是電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的最主要成本構(gòu)成，因此以最高效的方式使用電池提供的能量是很重要的，從電能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換效率即電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率就顯得及其重要。為了提高效率，必須減少功率損耗：①逆變器的功率損耗必須保持在較低水平，②同時(shí)必須降低電動(dòng)機(jī)的諧波損耗。碳化硅 (SiC) 技術(shù)的應(yīng)用，為 800 V 系統(tǒng)提供了實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)目標(biāo)的可能性。
眾所周知，SiC功率器件比硅Si更高效，因?yàn)檩p載導(dǎo)通損耗和開(kāi)關(guān)損耗都更低。SiC技術(shù)可實(shí)現(xiàn)更高的開(kāi)關(guān)頻率，從而通過(guò)降低諧波損耗來(lái)提高電機(jī)的效率。SiC半導(dǎo)體材料特性、效率優(yōu)化的模塊設(shè)計(jì)以及改進(jìn)的控制技術(shù)相結(jié)合，組成了由逆變器 和電機(jī)組成的高效牽引系統(tǒng)。
展開(kāi) 
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航電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最新內(nèi)容
引言
隨著計(jì)算機(jī)領(lǐng)域技術(shù)的跨越式發(fā)展,人們對(duì)航空電子系統(tǒng)所能完成的任務(wù)也有了更多的期待,系統(tǒng)的綜合化能力和復(fù)雜程度也隨之提高,如何在新型的航電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中控制好技術(shù)成熟度、進(jìn)度、質(zhì)量和成本成為一個(gè)擺在我們面前必須解決的難題。
例如機(jī)載航電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)可以選用IntE-se方法論（圖9），借助領(lǐng)域模型庫(kù)中的面向綜合電子領(lǐng)域的實(shí)例化模型來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)模型創(chuàng)建。
相比于SysML模型，面向綜合電子領(lǐng)域的模型能夠更直觀的定義系統(tǒng)的用例、功能、邏輯組成及物理組成。通過(guò)建模分析，逐步實(shí)現(xiàn)從需求到邏輯再到物理的方案演進(jìn)（圖11）。
對(duì)于直升機(jī)航電系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，近年來(lái)呈現(xiàn)如下的發(fā)展趨勢(shì)：功能相對(duì)穩(wěn)定，而功能的實(shí)現(xiàn)形式多種多樣，發(fā)展迅速；功能邏輯復(fù)雜，應(yīng)用融合和軟件化趨勢(shì)明顯；接口復(fù)雜，特別是接口邏輯的復(fù)雜程度比較高。直升機(jī)航電系統(tǒng)是典型的復(fù)雜系統(tǒng)，現(xiàn)有基于文檔的設(shè)計(jì)方法和手段，已經(jīng)不能清晰準(zhǔn)確地描述這樣復(fù)雜的邏輯。
80年代互聯(lián)網(wǎng)革命尚未興起，因此F22的航電系統(tǒng)設(shè)計(jì)得較為落后，也缺乏繼續(xù)改進(jìn)空間。在當(dāng)下的背景，美國(guó)的威脅已經(jīng)從東歐轉(zhuǎn)向了東亞，因此F22航程短的劣勢(shì)被無(wú)限放大，駐扎在日韓空軍基地的F22機(jī)群很容易在戰(zhàn)爭(zhēng)之處就遭到我國(guó)火箭軍的重點(diǎn)攻擊。
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隨著人們對(duì)環(huán)保要求的不斷提高，近十幾年來(lái)新能源汽車由于其低碳排放，低能源消耗的特點(diǎn)，得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。無(wú)論是純電驅(qū)動(dòng)，還是混合動(dòng)力的新能源汽車，電驅(qū)系統(tǒng)都是核心的動(dòng)力部件。動(dòng)力總成供應(yīng)商和主機(jī)廠都在共同促進(jìn)電驅(qū)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，
隨著人們對(duì)環(huán)保要求的不斷提高，近十幾年來(lái)新能源汽車由于其低碳排放，低能源消耗的特點(diǎn)，得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。無(wú)論是純電驅(qū)動(dòng)，還是混合動(dòng)力的新能源汽車，電驅(qū)系統(tǒng)都是核心的動(dòng)力部件。動(dòng)力總成供應(yīng)商和主機(jī)廠都在共同促進(jìn)電驅(qū)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在保證和提高動(dòng)力輸出的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)更高的節(jié)能減排效率。同時(shí)，隨著不斷加劇的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，要求供應(yīng)商和主機(jī)廠都能夠以更快的速度開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品。在這樣的背景下，仿真作為提高研發(fā)效率的催化劑
本文基于一款新能源乘用車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高度集成化的開(kāi)發(fā)需求，研發(fā)了一款三合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，闡述了該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案及電氣原理，介紹了系統(tǒng)冷卻方案，并針對(duì)系統(tǒng)的散熱性能進(jìn)行熱仿真分析研究，最后制作樣機(jī)進(jìn)行臺(tái)架測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的三合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有良好的輸出性能。
1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與電氣原理
1.1 集成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
干貨丨電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)冷卻設(shè)計(jì)
電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)冷卻設(shè)計(jì)
作者：袁磊丨北京特種車輛研究所
1 引言
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)對(duì)純電動(dòng)汽車的研究主要集中以乘用車為主
