航空电子:航空航天技术的核心

航空电子系统已经从基本的导航和显示系统发展到我们现在在现代飞机上看到的系统。航空电子设备的未来将是开创性的

“航空电子”这个名字混合了“航空”和“电子”两个词。没有航空电子设备，任何飞机都是不完整的。从20世纪初开始，航空电子系统一直在不断发展，以更安全有效地执行战斗任务。早期的飞机比较简单，由一些基本的仪器组成，比如空速指示器、高度计等，这些仪器可以给飞行员提供基本的信息。由于引进了新技术，最近的飞机配备了先进的航空电子系统，这给飞行员提供了广泛的细节，同时提高了航空的安全性和效率。

无线电导航系统的第一次进步发生在20世纪30年代和40年代，它允许战斗机和商用飞机的飞行员使用无线电信号进行导航。最终，当自动测向仪(ADF)和甚高频(VHF)全向测距仪(VOR)被开发出来时，导航变得更加精确和可靠，使飞行员能够在恶劣天气下飞行，并在很远的距离上精确导航。与之前只使用视觉线索的导航系统相比，这是一个巨大的突破。

我们欢迎20世纪50年代雷达技术的发明。这使得飞行员可以实时观察其他飞机和周围的景观。使飞行员能够防止坠机和在天气系统周围操纵是显著提高安全性所需的最重要的进步。惯性导航系统(INS)的发展始于20世纪60年代，它使用陀螺仪和加速度计来感知飞机运动的变化，并在三维空间中计算其位置。INS使飞行员能够在不依赖外界信号的情况下正确导航。

现在我们有了先进的导航工具和雷达技术，下一个阶段是加强我们的显示系统。为了用数字显示器取代传统的模拟仪表，第一台电子飞行显示器在20世纪70年代被引入全球。这使得飞行员更容易阅读和理解飞行数据。其升级的数字显示使得将多个系统合并为一个显示成为可能。第一个飞行管理系统创建于20世纪80年代，使飞行员能够更成功地计划和执行任务，同时使用更少的燃料和提高安全性。

全球定位系统(GPS)技术在20世纪90年代和21世纪初彻底改变了导航系统。有了GPS，飞行员可以更准确地定位自己，更有效地导航，减少飞行时间和燃料的使用。包括合成视觉系统(SVS)和头视显示器(hud)在内的新技术也在2000年代引入，这些技术可以为飞行员提供更详细的信息和更好的态势感知。

航空电子系统的发展不仅仅局限于飞机的航空电子设备。当我们研究无人机系统时，我们看到了一个更安全、更经济的系统，它完全依赖于先进的航空电子技术。无人机使用不同的传感器、处理器等来实现高效的自主飞行。

现在，当我们谈论宇宙飞船的航空电子系统时，我们看到了航空电子系统小型化的艺术。卫星和运载火箭需要重量轻、结构紧凑的电子系统，能够承受恶劣的太空环境。同时，需要高精度的航天器航电系统对轨道和位置进行精确跟踪，这就要求航天器的导航系统具有高精度。

然而，每一项重大创新都有缺陷，在这种情况下，漏洞就是网络安全。如果对这些系统进行持续监测，危害就会减少。然而，随着人工智能的进步，航空电子系统最终将免受网络攻击。

航空电子系统已经从基本的导航和显示系统发展到我们现在在现代飞机上看到的系统。航空电子设备的未来将是开创性的。

博客作者艾米·沃森是理工学院的一名学生。航空航天(航空电子)工程(2020-24)，合著者Sudhir Kumar Chaturvedi博士是UPES工程学院的副教授。