1、傳感器，儀表，顯示系統(tǒng)，導(dǎo)航系統(tǒng)，操縱、控制、雷達系統(tǒng)、救生系統(tǒng)，電源及電氣設(shè)備。,第四章　機載設(shè)備,使飛機構(gòu)成一個整體，以實現(xiàn)安全、可靠及時和精確地操縱飛行器。保障飛行器的各項功能、戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能的實現(xiàn)。代替飛行員進行自動飛行控制和狀態(tài)監(jiān)控。,P184,◆范圍：,◆功用：,載人飛行器測量的主要參數(shù),◆飛行參數(shù)（速度、高度等）,4.1　傳感器、飛行器儀表與顯示系統(tǒng),◆動力系統(tǒng)參數(shù)（發(fā)動機轉(zhuǎn)速、溫度、燃油量等）,◆導(dǎo)航參數(shù)（航向、位

2、置等）,◆生命保障系統(tǒng)參數(shù)（氧氣分壓、溫度等）,◆武器瞄準系統(tǒng)參數(shù)（目標(biāo)類型、速度、高度等）,◆飛行員生理參數(shù)（脈搏、呼吸、血壓等）,◆其它系統(tǒng)參數(shù)（液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等）,貼片電阻,硅膜片,,,,高壓腔,低壓腔,,,參數(shù)分類：壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、流量、油量、電壓、　　　　　電流、方位和姿態(tài)角等物理量。它們通過　　　　　各種傳感器進行測量。,4.1.1 飛行器參數(shù)測量的基本方法 P185,1、壓阻式壓力傳感器,2、溫度傳感器。,（1

3、）電阻式溫度傳感器。,（2）熱電偶式溫度傳感器。,金屬1,金屬2,熱端,冷端,,,毫安表,,3、轉(zhuǎn)速傳感器。,4、加速度傳感器。,擺錘,浮子,力矩器,信號器,,,,,電磁脈沖法、光電法等。,5、迎角傳感器。,飛機頭部,水平葉片,垂直葉片,空速管,,,,總壓孔,靜壓孔,空速管示意圖,,,,,,,,氣流,,,,線運動參數(shù)　飛行高度，速度和加速度,角運動參數(shù)　俯仰角、滾轉(zhuǎn)角和航向角,4.1.2 主要飛行狀態(tài)參數(shù)的測量 P188,1、飛行高

4、度的測量,◆高度分為四種：絕對高度、相對高度、真實高度和標(biāo)準氣壓高度。,◆飛行狀態(tài)參數(shù)包括：,◆因為高度與大氣壓力有固定的函數(shù)關(guān)系，可以通過測量大氣壓力間接地得到高度。也可以通無線電高度表測量。,,,,,,,,,標(biāo)準氣壓平面,海平面,真實高度,絕對高度,相對高度,標(biāo)準氣壓高度,,,,,,,,,,,,,,,,,依不同的基準面，高度分為四種,靜壓,真空膜盒,指針,刻度盤,放大裝置,氣壓式高度表示意圖,,,,,,,,,,外殼,,2、飛

5、行速度的測量,◆飛行速度分為空速和地速。飛行狀態(tài)主要關(guān)心空速?？账倏梢酝ㄟ^壓力、加速度積分和雷達等方法測量。地速則需要知道大氣中風(fēng)的大小和方向才可與空速根據(jù)矢量計算出來。,氣壓式空速表原理圖,開口膜盒,指針,刻度盤,放大裝置,,,,,外殼,,靜壓,,,,,,總壓,,氣壓式升降速度表原理圖,靜壓,,通過測量靜壓、總壓、總溫以及必要的修正（如攻角、側(cè)滑角修正），經(jīng)計算機解算而得到高度、高度變化率、空速、大氣密度等所需的數(shù)據(jù)。,4.1.

6、3 大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng) P193,1、陀螺儀,◆定軸性：保持其自轉(zhuǎn)軸在慣性空間方向不變的特性。,陀螺儀有機械陀螺、靜電陀螺、激光陀螺等多種類型。,4.1.4 飛行姿態(tài)角度的測量,靜止?fàn)顟B(tài),旋轉(zhuǎn)狀態(tài),進動性：在外力矩作用下，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子力圖使自　　　　轉(zhuǎn)軸矢量沿最短路徑轉(zhuǎn)向外力矩矢量。,陀螺儀的組成,外環(huán),轉(zhuǎn)子,內(nèi)環(huán),底座,,,,,3、陀螺地平儀：測量俯仰角和滾轉(zhuǎn)角,2、磁羅盤：利用地球　 磁場測量磁航向角,磁偏角,北極,磁南極,磁航

7、向角,真航向角,航向,,,1、機械儀表顯示,機械儀表顯示和電子綜合顯示,由指針，刻度盤，機械計數(shù)器，標(biāo)記和圖形等組成。特點是：簡單、清晰；能反映變化過程，精度低，壽命短，易受振動沖擊。不易綜合顯示。,4.1.5 飛行器顯示系統(tǒng) P199,殲-8Ⅱ,2、電子綜合顯示,把測得的電信號轉(zhuǎn)換為電子顯示器的光電信號以顯示所需的信息，可以是數(shù)字式，符號、圖形及其組合形式。特點是：顯示界面靈活多樣，彩色豐富；易綜合顯示，減少儀表數(shù)量，精度

8、高，壽命長，可靠性高。,3、頭盔顯示系統(tǒng),顯示圖象,外部景象,,,4、顯示系統(tǒng)發(fā)展趨勢,高清晰度，綜合體積小，重量輕，省電，可靠（彩色液晶）；頭盔顯示器，頭部轉(zhuǎn)向各方均可見到信號；大屏幕全景顯示器，采用觸摸屏操作和語音指令控制。,Su30,F-15,把飛行器從出發(fā)地引導(dǎo)到目的地的過程稱為導(dǎo)航。,導(dǎo)航參數(shù)有位置、方向、速度、高度和航跡等。,導(dǎo)航方式有：無線電導(dǎo)航，衛(wèi)星導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航、　　　　　　圖象匹配導(dǎo)航、天文導(dǎo)航以及它們的

9、　　　　　　組合。,4.2　飛行器導(dǎo)航系統(tǒng) P205,分類：測向無線電導(dǎo)航、測距無線電導(dǎo)航、測距差無　　　線電導(dǎo)航和測速無線電導(dǎo)航。,◆特點：由于受氣候條件限制較少，作用距離遠，精　　　　度高，設(shè)備簡單可靠，得到廣泛應(yīng)用。,◆原理：借助于無線電波的發(fā)射和接收，測定飛行器　　　　相對于導(dǎo)航臺的方位、距離等參數(shù)，以確定　　　　飛行器的位置、速度、航跡等導(dǎo)航參數(shù)。,4.2.1 無線電導(dǎo)航,B,B,A,A,a,a,b,b,c,來自導(dǎo)航

10、臺,1、測向無線電導(dǎo)航,◆自動測向器（ADF）,測量無線電波來向與飛行器縱軸線的夾角。,中長波150KHz~2MHz作用距離約300Km,（2） 全向信標(biāo)系統(tǒng)（VOR） P206,為飛行器提供以導(dǎo)航臺北向子午線為基準的方位角。,甚高頻，108~118MHz，當(dāng)飛行器有足夠高度時，作用距離可達480Km。,基準相位信號可變相位信號,西,北,東,南,V,V,V,V,R,R,R,R,V基準相位信號,R可變相位信號,2、測距無線電導(dǎo)

11、航,（1） DME測距機：　　飛行器發(fā)出詢問脈沖，導(dǎo)航臺接到后發(fā)出應(yīng)答脈沖，飛行器測量發(fā)出詢問脈沖與收到應(yīng)答脈沖的時間差，計算出飛行器與導(dǎo)航臺間的距離。結(jié)合飛行高度可得到飛行器與導(dǎo)航臺間的水平距離。,如果將應(yīng)答脈沖調(diào)制，其相位同VOR可變相位信號，則可同時完成測距和測向（“塔康”系統(tǒng)）。,3、測距差無線電導(dǎo)航,A,C,B,為飛行器提供經(jīng)緯度位置。,甚低頻，10KHz~14KHz，作用距離約1000Km以上。,慣性導(dǎo)航是通過安裝

12、在飛行器上的加速度計測量飛行器的加速度經(jīng)運算處理而獲得飛行器當(dāng)時的速度和位置的方法進行導(dǎo)航的?！　∮捎诓灰蕾囃饨缧畔?，所以是完全自主導(dǎo)航。,由于測量誤差隨時間積累，要求制造精度高，或加其它方法修正。,4.2.2 慣性導(dǎo)航系統(tǒng) P208,平臺式慣導(dǎo)： X，Y 兩個加速度計安裝在陀螺平臺上。　　　　　　優(yōu)點是陀螺平臺不受飛機姿態(tài)的影響。,捷聯(lián)式慣導(dǎo)：在飛機不同部位上安裝多個加速度計，　　　　　　測量軸與機體軸一致，對測量的參數(shù)

13、進　　　　　　行姿態(tài)修正后經(jīng)計算得出導(dǎo)航參數(shù)。,1、組成：地面站、衛(wèi)星系統(tǒng)和飛行器上的接收機。,4.2.3 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) P211,美國衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)GPS俄羅斯全球?qū)Ш叫l(wèi)星網(wǎng)Glonass歐洲空間局“伽利略”導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)中國“北斗”導(dǎo)航定位衛(wèi)星系統(tǒng),2、導(dǎo)航原理,以GPS為例：,從原理看，衛(wèi)星向地面發(fā)射的信息有衛(wèi)星位置、時鐘、發(fā)射信息的時刻等高頻信息。,工作頻率2200~2300MHz，覆蓋全球。,,,,,(x ,y ,

14、 z),z,y,x,ri,Si (x i ,y i , z i ),地心,◆衛(wèi)星導(dǎo)航原理,◆原圖,事先通過各種手段（大地測量、航空攝影、衛(wèi)星攝影等）獲得的地表三維特征數(shù)字化地圖。,◆實時圖,飛行器飛躍原圖區(qū)域時，通過探測設(shè)備（無線電高度表、攝像設(shè)備等）取得的實際地表特征圖象。,4.2.4 圖象匹配導(dǎo)航系統(tǒng) P213,1、導(dǎo)航原理,將實時圖與預(yù)先存儲的原圖進行比較，由此確定飛行器實際位置與要求位置的偏差而對飛行器導(dǎo)航。,2、數(shù)字地

15、圖,將地形輪廓轉(zhuǎn)化為高程數(shù)值?！　∶恳桓裰械臄?shù)字是格中高程的平均值，格的位置表示平面二維坐標(biāo)。,3、地形匹配導(dǎo)航,以地形高度輪廓為匹配特征，是一維匹配。,以區(qū)域地形為匹配特征，是二維匹配。,4、景像匹配導(dǎo)航,,,,,,,,,,,,利用飛行控制系統(tǒng)來改善飛機的飛行特性或?qū)崿F(xiàn)非常規(guī)操縱功能。,地平儀,眼睛,大腦,駕駛桿,升降舵,人工給定　基準,駕駛員,飛機姿態(tài),,,,,,,,,,,,,,,手,,1、機械和助力操縱系統(tǒng),4.3　飛行器飛

16、行控制系統(tǒng) 218,傳動系統(tǒng),,4.3.1　飛行器飛行操縱系統(tǒng),,,,,微型操縱桿,傳感器,電指令信號,舵機,,,,信號處理器,,舵面,,,,體積小，質(zhì)量輕；消除了機械操縱系統(tǒng)的間隙和彈性變形；易與其它電子設(shè)備交聯(lián)，實現(xiàn)自動控制。,為提高可靠性和生存力大多采用多余度技術(shù)，目前成本較高。,2、電傳操縱系統(tǒng),,,,敏感元件,,綜合放大裝置,,執(zhí)行機構(gòu),,舵面,,飛機姿態(tài),,,,,,,,,,,操縱裝置,,,,,人工指令,,

17、,,自動駕駛儀,1、 自動駕駛儀,敏感元件：測量飛行的狀態(tài)參數(shù),綜合放大裝置：參數(shù)的綜合放大和處理,執(zhí)行機構(gòu)：發(fā)出功率，按參數(shù)要求操縱舵面偏轉(zhuǎn),4.3.2　飛行器自動控制系統(tǒng),2、 著陸控制系統(tǒng) P220,,,,,,,,,,進近,,,,,下滑,平飛,飄落,滑跑,30M,,,,拉平,,（1） 儀表著陸系統(tǒng),航向信標(biāo)：與跑道中心線相垂直的無線電方向航道信號,下滑信標(biāo)：與跑道成 一定仰角的無線電下滑航道信號,指點信標(biāo)：提供至跑道端頭距離的地

18、標(biāo)位置信號,航向信標(biāo)組成航向面,下滑信標(biāo)組成下滑面,跑道,,,,,,,90Hz,150Hz,,,跑道,,航向臺,,,,,,,,,,,1公里,,,6.44--11.27公里,外指點信標(biāo),中指點信標(biāo),內(nèi)指點信標(biāo),,,,,以很窄的薄片形波束在一定范圍內(nèi)來回掃描，飛機通過兩次收到信號的時間間隔計算出自己的方位和仰角。,2. 微波著陸系統(tǒng),航向掃描,俯仰掃描,4.4　其它機載設(shè)備,通過天線發(fā)射無線電波并接收被測物體的回波來確定標(biāo)的位置和速