航空電子系統的案例
基于MEMS技術的新一代航空電子系統的實現
近幾代MEMS技術能夠為航空電子設備提供高度可靠的性能，并大幅改善尺寸、重量、功耗(SWAP)與成本。
在航空電子行業以及其它同樣具有高要求的應用中，基于上一代MEMS或其它慣性技術的傳統解決方案在滿足性能目標方面有目共睹。 然而，這些技術在降低成本和其它經濟實用性方面卻未取得重大突破。 新一代的航空電子系統承受著改善這些情況的壓力，使設備制造商面臨著需在無更優技術可選的情況下完成開發目標的挑戰。 航空電子設備集成商目前所面對的是一個重大的兩難處境，即維持性能不變的同時改善SWAP/成本。
縱觀目前整個電子行業的慣性MEMS元件，可以看出，這項技術可分為三大不同的應用方向。 相應的解決方案都源于這些主要應用領域之一： 軍事、汽車或消費電子。 數十年來，面向軍事應用的技術一向極為可靠，但在SWAP和成本方面并不靈活。 面向消費電子的技術能夠滿足苛刻的成本要求，但在性能和耐用性方面作了可觀的讓步。 另一方面，面向汽車行業的技術針對苛刻的目標專門對所有關鍵參數進行了優化：性能、耐用性、成本、尺寸、重量和功耗。 顯然，各行業進一步發展的路線圖/潛力都有極大的不同，參見圖1。
圖1： ADI MEMS技術最初面向汽車要求，獨有性能升級，同時改善SWAP和成本
新一代航空電子平臺滿足下文表1中的慣性檢測系統規格：
ADI MEMS技術能夠滿足這些要求的一個重要因素，便是其高度可靠的四核陀螺儀檢測結構，如圖2所示。 此結構可抑制角度檢測機制的沖擊和振動影響，用于航空電子、汽車、醫療和智能彈藥項目中具有良好的口碑。 兩對反相諧振器的對稱特性為非旋轉輸入提供了高共模抑制性，同時依靠高諧振器和高解調頻率（約18 kHz）提供出色的帶外信號抑制性能。 內核傳感器可執行包括高于諧振頻率掃描在內的可靠線性加速度/振動分析，展示了其抑制這類干擾的能力。
展開 航空前沿技術 | eVTOL系統設計的復雜性解析及電氣／電子系統開發解決方案
</p><p>空中交通領域成功的必備要素即電氣／電子系統開發。</p><p>鑒于空中交通領域存在大量障礙，電氣／電子系統開發解決方案作為成功的必備要素，需要具備哪些特性？其中一些解決方案包括實現緊密的多學科集成、采用數字孿生來表示電氣／電子系統并運用數字主線和數字化數據連續性來連通整個產品生命周期。</p><p>Siemens Xcelerator整合了一整套軟件、服務和應用開發平臺組合，能夠加速數字轉型周期，為eVTOL初創企業釋放強大的工業網絡效應。</p><p>本次提供方案共<u> </u><strong><u>3</u></strong><u> </u>份，帶你了解航空航天電子/電氣領域行業最前沿技術，下滑<strong><u>免費領取</u></strong>??</p><h3 class="ql-align-center">01 基于模型的eVTOL開發方法</h3><p>eVTOL飛機從初始概念到原型制作和開發試飛，挑戰無處不在!</p><p>觀看本場網絡研討會，了解基于模型的電氣/電子系統開發方法如何將eVTOL飛機開發挑戰轉化為機遇。
展開 案例分享 | 為復雜的航空電子設備提供高級熱仿真
TEN TECH LIC
https://www.tentechllc.com
成立: 2011
業務: 機械工程咨詢
董事長: Connie Yokogawa
地址: Los Angeles, CA (USA)
規模: 10 - 50 個員工
TEN TECH LLC是一家經過ITAR（國際武器貿易條例）注冊的機械工程咨詢公司，總部位于加利福尼亞州洛杉磯，在馬薩諸塞州比勒里卡提供機械設計、分析和測試服務，重點是航空航天和國防、科技電子和可再生能源的應用。
TEN TECH的機械設計部門專門從事消費級和加固型機電包裝、電磁干擾硬化和塑料零件設計。 其機械分析部門在結構動力學、CFD（計算流體動力學）、熱分析、振動聲學和氣動彈性方面提供專業知識，而物理測試部門則提供沖擊和振動、熱、聲學、鹽/霧、濕度和氣流測試服務 。 自2011年以來，TEN TECH一直是Software Cradle的高級用戶之一。
William Villers
Mr.William Villers是航空航天和國防工業屆有著25年經驗的資深人士，擁有法國馬賽地中海技術學院機械工程學博士學位（博士學位）。 他的專長是航空電子系統和底盤方面的結構動力學、沖擊、振動、流體動力學和機械系統的熱分析。Mr.Villers在歐洲和美國的主要工作的公司，包括Eurocopter，Aerospatiale和EDS，在工程和工程管理領域擁有不斷發展和成功的職業生涯。在職業生涯中，他一直參與并指導一些著名的航空航天和國防計劃的工程項目，其中包括NH90，Ariane 5，JPL MER＆MSL和JSF等。 作為TEN TECH LLC的執行合伙人，經常需要他的工程知識和專業經驗，來擔任課題專家的代表。
展開 Altair系列視頻 I 面向航天航空與國防工業的電子系統設計
航空航天和國防工業中通信、控制和目標系統定位、威脅探測、資產跟蹤、健康監測以及戰區作戰等先進的電子系統設計（electronic systems design, ESD）至關重要。這些先進的電子系統通常需要多個高保真天線，并要求其集成在不同設備、系統或車輛內時具有高度抗干擾能力，以獲得最大的信號強度和系統可靠性。
為與大家共同探討電磁仿真的先進技術和解決方案，推動復雜電子系統的發展。Altair現推出“面向航空航天與國防工業的電子系統設計網絡研討會系列”。以下是該研討會系列的直播介紹：
視頻目錄：
一. Altair國防及航空裝備天線及天線布局仿真技術
二. Altair電大平臺共址干擾仿真
三. Altair 復雜天線罩電磁性能快速仿真分析
四. Altair 雷達系統的RCS和散射仿真
五. Altair 電磁輻射危害規范性設計
六. Altair 雷達和無線電系統覆蓋范圍優化
七. Altair 射頻器件的快速設計與優化
歡迎來自國防工業、電子、航空航天和船舶（OEM及其供應商）的工程經理、EMC工程師、天線工程師和設計師、射頻工程師和無線電現場工程師等相關工程技術人員前來觀看。
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本次研討會系列直播內容豐富，滿滿干貨哦~更有行業大咖為我們帶來經典案例！
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小小劇透一下吧！
展開 
【Feko】Altair 面向航空航天與國防工業的電子系統設計網絡研討會系列
航空航天和國防工業中通信、控制和目標系統定位、威脅探測、跟蹤、頻譜管理與監測以及戰區作戰等先進的電子系統設計（electronic systems design, ESD）至關重要。這些先進的電子系統通常需要多個高保真天線，并要求其集成在不同設備、系統或車輛內時具有高度抗干擾能力，以獲得最大的信號強度和系統可靠性。
Altair 現推出七場面向航空航天與國防工業的系列網絡研討會，旨在與您共同探討電磁仿真的先進技術和解決方案，推動復雜電子系統的發展，誠邀您的參與。
面向人群
來自國防工業、電子、航空航天和船舶（OEM及其供應商）的工程經理、EMC工程師、天線工程師和設計師、射頻工程師和無線電現場工程師等。
展開 ICD Workbench應用案例分享--全機ICD設計與管理
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1.背景
航空電子系統接口數據流定義的接口控制文件（ICD）是系統設計的重要成果，是航空電子系統規范的重要組成部分。全機電子系統通訊類型眾多，各電子設備交聯關系復雜，接口數據流流向成復雜網狀。因此，接口數據的定義過程是一個各專業統一協調，反復迭代頻繁變更的復雜管理過程。綜上所述，全機接口（ICD）數據的管理可作為全機技術狀態管理的重要組成部分。
Physical Optics公司與Ansys助力美國軍用飛機簡化航空電子研發
基于模型的突破性解決方案將航空電子軟件的研發時間縮短50%以上
Physical Optics公司（POC）正在使用Ansys仿真軟件解決方案為美國軍用飛機研發航空電子設備。面向ARINC 661標準應用的Ansys SCADE解決方案將幫助POC縮短研發時間并加速認證，從而大幅降低集成新功能所需的成本，并加快產品投放市場的速度。
美國國防部的舊飛機配備了日益老化的航空電子設備和控制系統，這需要花費高昂的成本來升級或增加新功能。現代航空電子軟件既要符合復雜的要求、又要日趨先進精巧，因此滿足安全關鍵的標準并降低成本是當前研發工作的主要挑戰。高效的基于模型的軟件研發以及合格的代碼生成功能可提供一種更簡化的方法來降低軟件成本、縮短研發時間，同時有效地管理高度復雜的設計。
POC任務系統副總裁Omar Facory表示：“我們選擇了面向ARINC 661標準的Ansys SCADE，希望能幫助我們大幅簡化基于模型的軟件研發，并降低認證風險。Ansys SCADE 661是推進互操作性和可重用性的重要工具，能幫助我們的團隊輕松升級軍用飛機的新功能而不影響其使用。”
面向ARINC 661標準的Ansys SCADE可提供卓越的基于模型的軟件研發和自動認證的代碼生成功能，能快速創建和認證航空電子軟件。在符合ARINC 661、DO-178C和FACE技術標準的同時，可大幅縮短研發時間。Ansys SCADE 661不僅可以推動不同飛機平臺的可重用性，還能加速新功能的集成，并大幅減少針對具體平臺設計的依賴。
展開 航空制造業中的電子束焊接
其中烏克蘭巴頓研究所生產的中高壓電子束焊機，技術成熟，性能穩定，在前蘇聯的航空宇航焊接試驗中得到了成功的實踐應用。
電子束焊接技術可以高效獲得高質量、大深寬比的焊縫，在航空航天等領域發揮著不可替代的作用，是宇宙空間焊接的唯一可行的焊接方法。經歷50年的發展，其應用領域已經從最初的“高精尖”行業逐步擴展到民用領域，在工業生產中發揮著重要的作用。
案例分享 | 為航空電子設備外殼仿真節省60％的時間
概述
DEMA SpA是一家航空航天供應商，曾為許多飛機設計提供工作包，例如波音787，空客A380和A321，ATR42-72，奧古斯塔·韋斯特蘭（Augusta Westland）AW139和龐巴迪CS100。DEMA最近為一架客機設計并建造了一種創新的航空電子艙增壓門。DEMA的工程師開發了一種創新的設計概念，門是使用可機加工的金屬板組裝而成的，消除了對機械接頭的需求，從而減輕了重量。
考慮到維修服務過程或者制造變數會造成多種損壞情況， DEMA需要分析在飛行中該門能否滿足強度要求，以確定有足夠的安全裕度。這些損壞情況分析是定期執行檢查的依據，確保安全。
損壞情況包括凹坑的厚度被減小以及垂直加強筋的厚度和高度被減小。初始分析，先按設計的門的厚度和高度進行。如果計算出的靜態余量小于或等于0.05，那么該區域就不允許有損壞。
如果計算出的靜態余量大于0.05，那么就對該部分進行10％的損壞分析。如果計算出10％損壞時的靜態裕度大于或等于0.05，那么該區域就允許10％損壞。如果計算出的靜態裕度小于或等于0.05，那么就進一步分析該部分具有5％的損壞。如果計算出的5%損壞的狀態余量大于或等于0.05，那么該區域就允許有5％的損壞。如果計算得出的5％損壞時的靜態裕度小于0.05，則該區域不允許有損壞。
展開 航空發動機數字化檢測系統
在數據采集過程中，系統應能夠對檢驗數據進行自動評價[1]，對完整性進行校核，根據特性間的關聯關系進行自動檢索和計算，如計算孔軸配合、間接測量特性、工序間數據引用等。檢驗數據的采集方式有手工錄入、數顯量具、數字化檢測設備、在機在線檢測設備等。隨著檢測設備的增加和自動化水平的提升，基于5G環境的無線數據傳輸應用，手動錄入逐漸被自動采集方式取代；未來隨著人工智能技術發展，數據采集手段還會拓展到語音識別、基于機器視覺的圖像識別、人工可穿戴設備等。除了采集制造過程產品檢測數據外，數字化檢測系統還應接收物流管理信息系統（LMIS）產生原材料入廠復驗收據、無損檢測數據和理化檢測數據、檢測設備周期檢定數據，歸集形成完整的產品質量數據。
一方面，檢驗數據用來生成產品檢驗記錄，按照產品的配套關系歸集，形成零組件電子檔案、發動機電子卷宗和電子履歷，保障產品質量的可追溯性；另一方面，檢測數據與PDM、MES、質量管理系統（QMS）等共享，可用于對產品質量實施統計過程控制（SPC）、監控產品實時質量狀態，可以為故障追溯、質量統計、工藝和設計改進、零組件優選優配提供數據支持，也可以輔助檢驗基礎管理、人員績效考核等工作。
數字化檢測系統總體構架
數字化檢測系統總體構架
數字化檢測系統總體構架包括執行層、基礎層和管理應用層。
執行層為數字化檢測系統的核心，也是執行檢測操作的主要業務流程，包括檢驗規劃管理、檢驗任務管理、檢驗數據采集和檢驗報告管理。
基礎層是支撐數字化檢測業務運行的基本條件，包括系統管理、人員/印章管理、模型化引導、量具/設備管理、檢驗數據管理、檢驗文檔管理、檢驗評價標準、知識經驗積累、檢驗周期統計和雙網數據同步等。
展開 FloTHERM在確保航空電子設備產品可靠性中的應用
FloTHERM在確保航空電子設備產品可靠性中的應用
一、設計挑戰
現代航空電子設備產品的功率與熱消耗量正日益增大，為確保該類設備產品的可靠性，設計出相應的冷卻系統已絕對成為當務之急。我們的首要設計目標是“重量最小化、空間最優化”，而熱管理是最為普遍的設計瓶頸。為了將可能導致失敗的因素減少到最低限度，無論何種情況，我們都避免使用散熱扇。因此，熱管理是設計最初階段最大的挑戰。
二、解決方案和益處
在制作成本高昂的樣機原型之前，Tecnobit公司的工程師采用FloTHERM進行穩態和瞬態熱流仿真并預測系統熱反應。這樣做的關鍵好處在于能節省大量時間與金錢，并且保證不會將時間浪費在創立不可實施的產品模型上。由于功能強大、便于使用，FloTHERM已經成功地在絕大多數熱電子工程師中樹立了良好的聲譽，成為Tecnobit的標準熱設計工具。此文中的插圖展示的是Tecnobit設計出的一種特殊機箱，該機箱能使航空電子設備產品被裝在一個縮減的空間內（最大尺寸約10公分）。該系統完全封閉，因此如何增強傳導、輻射以及與外層的自然對流使傳熱效率最大化就成為關鍵。就散熱方面而言，初步設計顯然不盡如人意。為強化電子元件與機箱壁之間的熱傳導，Tecnobit對機箱內部結構進行了改良。同時，為加強與外部環境的對流和輻射交換，Tecnobit還采用特殊的散熱片、噴沙處理和靜電噴涂技術改良機箱外層。所有的設計方案在無需建立樣機原的前提下進行評估，并且FloTHERM仿真技術能使我們在很短的時間內優化熱設計方案，并將元件交合點的溫度與初步設計相比降低40℃。
Tecombit航空電子設備機箱
三、客戶證言
“FloTHERM對我們極其重要，它幫助我們弄清楚、并優化在航空器內惡劣的條件下電子元器件與周邊環境間各種傳熱途徑和機制。
展開 
熱仿真在航空器電子設備高空散熱方面的應用
（轉）
熱仿真幫助航空器電子設備在50,000英尺的高空實現散熱
Hybricon Inc.的高級工程師Michael Palis接受了來自一個國防部門的客戶的挑戰，該客戶要求其幫助他們對一個功率散耗約200瓦的ATR機箱進行散熱，使該設備能夠在50,000英尺的高空運行。Palis使用熱仿真評估了一系列的設計方案，重點關注散熱片的設計和風扇在高空中的性能。仿真幫助確定了幾種可以達到客戶的苛刻要求的備選設計方案。基于Palis的推薦，國防客戶建立了系統，性能幾乎與仿真預測結果完全一致。
幾十年前ATR系統的功率散耗通常為50至60瓦，而今則高達200瓦，這極大的增加了熱管理挑戰的難度。這樣的難度系數在高空條件下更大。50,000英尺高空的空氣密度僅相當于海平面空氣密度的1/8，意味著如果在這樣的高空對設備散熱，要達到與海平面條件下同樣的散熱效果，就必須將空氣的體積流量乘以系數8。
“我們采用了各種方法來應對這些挑戰，包括手算和流體仿真建模。不過到目前為止最有效的還是Flotherm，就是我們的熱仿真工具。”Hybricon Inc.的高級仿真工程師Michael Palis 說，“Flotherm為我們設計的全過程提供了詳盡的壓力、溫度及氣流的圖形信息分析，使我們能深切的知道該如何改進設計。”
Palis利用Flotherm的參數化設計功能幫助優化散熱片設計。他通過設定軟件來變換風扇的數量和厚度。隨后Flotherm軟件在設定的變化范圍內自動進行優化設計，全面仿真機箱內的流體速度和溫度。結果表明當風扇數量為21個時設計達到最優化。
仿真結果顯示優化的散熱片設計能夠符合35,000英尺高空的溫度要求，但達不到50,000英尺高空的要求。Palis將這一結果告訴客戶。
展開 這兩天的莫斯科，中國航空航天電子產品與俄羅斯新機同臺“吸睛”
一些航空專家分析，這款戰機既然被命名為“將軍”，很可能被宣傳為美國F-35的競爭對手。
中國航空航天電子產品持續進步
中俄合作前景巨大
因為疫情的關系，我國只有中國長城工業集團有限公司（簡稱航天長城）如期參展。
作為中國航天科技集團的全資子公司，長城公司的主要業務范疇包括商業航天發射、衛星系統、空間技術，以及各種應用于航空航天領域的高可靠性電子電氣元器件。
2017年莫斯科航展，普京參觀航天長城展位。
航天長城過去多年來連續參加莫斯科航展，作為莫斯科航展的“老面孔”，其主推產品也反應了中俄在航空航天領域形成合作的一個重要原因——
從目前中俄兩國的產業結構和水平來看，航天長城所主打的高可靠電子電氣元器件在俄羅斯具有龐大的應用市場。這其中包括各種微型處理器、片上系統、FPGA、存儲器、模數/數模轉換器、電源管理、宇航級二/三極管、繼電器、電連接器、抗惡劣環境專用計算機，還有慣性導航設備等。
上世紀90年代以來，我國在電子領域獲得了非常驚人的進步速度，總體上已經明顯領先于俄羅斯。當然，這其中涉及到了大量不可替代、也無法重現的環境因素和歷史機遇——比如我國在改革開放后擁有了全世界最大規模的電子產品消費市場和電子制造業，這為航空航天等特殊領域的電子元器件研發提供了非常強力的基礎支持。
展開 案例分享 | Cradle CFD為復雜航空電子設備提供高級熱仿真
關于TENTECH LLC
TENTECH LLC是一家經過ITAR（國際武器貿易條例）注冊的機械工程咨詢公司，總部位于加利福尼亞州洛杉磯，在馬薩諸塞州比勒里卡提供機械設計、分析和測試服務，重點是航空航天和國防、科技電子和可再生能源的應用。
TEN TECH的機械設計部門專門從事消費級和加固型機電包裝、電磁干擾硬化和塑料零件設計。其機械分析部門在結構動力學、CFD（計算流體動力學）、熱分析、振動聲學和氣動彈性方面提供專業知識，而物理測試部門則提供沖擊和振動、熱、聲學、鹽/霧、濕度和氣流測試服務。自2011年以來，TEN TECH一直是Software Cradle的高級用戶之一。
展開 航空航天系統工程-載荷和結構
01
概述
系統工程師或經理必須從不同的標準和關注點綜合設計。關注的領域之一是荷載和結構。任何飛機系統，特別是那些有外部部件如操縱面的飛機系統，都會受到設計系統必須適應的許多外部和內部載荷和應力源的影響。
載荷分析是一項巨大的任務，在飛機設計過程中跨越數年。然而，系統設計必須從初步信息開始。顯然，系統工程師必須在某種程度上說負載分析師的語言，并且能夠進行粗略的負載分析。
有些情況下，工程師在設計的第一次迭代中花了很多時間，卻因為忽略了一個基本的結構原理或者根本不知道而被載荷分析師直接拒絕。本節的一個目的是盡量減少(如果不是完全消除)這種低效率。
更理想的是，認知工程師，如果他要真正認知，將對結構原理有一個基本的理解。他將非常熟悉載荷分析，因此很有可能在設計中及早發現結構問題。他將知道何時咨詢負載工程師，并在共同理解的背景下與他們溝通。因此，他的設計將很快獲得負載組的青睞，永遠不必從頭再來。
機體結構的工程設計是一個涉及多個學科的過程。它的兩項主要活動是:
1.外部載荷分析
2.內部載荷分析外部載荷分析屬于載荷組的范疇，是本節的主題。應力分析小組負責內部載荷和機體結構的詳細規范。
這里介紹以下內容：
產生空氣動力載荷的力和壓力；
慣性載荷的基本知識和影響慣性載荷的參數(慣性載荷是加速質量產生的力，作用方向與加速度矢量相反)；
摘要形式的負載組的工作；荷載組和其他工程組之間的接口。外部載荷是作用在機翼或垂直尾翼等結構表面的空氣動力和慣性力。
展開 