Aircraft Digital Electronic and Computer Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Butterworth-Heinemann

作者:Tooley BA; Advanced Technological and Higher National Certificates Kingston University, Mike

出品人:

页数:208

译者:

出版时间:2007-1

价格:435.00元

装帧:Pap

isbn号码:9780750681384

丛书系列:

图书标签:

• 航空电子设备
• 数字电子系统
• 计算机系统
• 飞机系统
• 航空工程
• 电子工程
• 计算机工程
• 嵌入式系统
• 控制系统
• 航空技术

好的，这是一份关于不包含《Aircraft Digital Electronic and Computer Systems》内容的图书简介，重点突出其内容范围和深度，同时避免提及该特定书籍。 --- 先进航空电子系统架构与集成：理论基础、设计实践与未来趋势 导言：航空技术革命中的核心议题 随着航空航天技术的飞速发展，现代飞行器的复杂性已远超以往。从传统的机械和模拟控制系统向高度集成化、数字化和智能化的电子系统转变，是当前航空工业最显著的特征之一。本书深入探讨了支撑这一转变的底层理论、关键技术栈以及实际工程应用。它聚焦于现代航空器内部的通信、导航、感知、飞行控制以及态势感知等核心功能的实现机制，旨在为航空电子工程师、系统架构师以及相关领域的学者提供一个全面、深入的技术参考框架。 本书的核心目标是剖析先进航空电子系统的系统级设计思维，而非仅仅停留在某一具体组件的技术细节层面。我们着重于理解不同子系统之间如何进行高效、可靠且安全的集成，以及如何应对日益严峻的网络安全和电磁兼容性挑战。 第一部分：航空电子系统基础架构与设计原理 本部分奠定了理解复杂航空电子系统的基础。我们首先回顾了航空电子系统的演进历程，分析了从分散式架构向集中式、分布式的模块化架构（Modular Architectures）转变的驱动力。 1. 系统级需求分析与安全性保证： 深入探讨了航空电子系统特有的高可靠性要求（如冗余设计、故障容忍和故障检测机制）。重点分析了DO-178C/DO-254等适航标准如何影响硬件和软件的设计流程，并详细阐述了如何通过形式化验证方法和严格的生命周期管理来保证系统的安全等级（Safety Levels）。 2. 嵌入式实时操作系统与资源管理： 鉴于航空任务对时间确定性的极端要求，本书详细考察了专为航空应用设计的实时操作系统（RTOS）内核，例如ARINC 653等标准框架。讨论了任务调度算法、内存保护机制以及如何确保关键任务的低延迟响应。此外，还探讨了硬件加速器在数据处理管道中的作用。 3. 数据总线与网络拓扑： 现代飞机的布线密度和数据交换需求催生了高速、确定性的内部通信网络。本章详尽对比了时间和空间触发的通信协议，如AFDX (Avionics Full Duplex Switched Ethernet) 和TTP (Time-Triggered Protocol) 的设计哲学、帧结构、仲裁机制和流量整形技术。分析了如何构建一个可靠的、抗干扰的机载数据骨干网。 第二部分：感知、导航与态势融合技术 本部分转向飞行器如何“看”和“定位”自身及周围环境。现代航空系统的核心能力在于高效地整合多源异构数据。 4. 先进传感器接口与信号处理： 详细剖析了新一代雷达、红外搜索与跟踪（IRST）、激光雷达（LiDAR）等关键传感器的工作原理，以及它们如何通过高速接口（如SERDES或光纤）将原始数据馈送到中央处理单元。重点关注数字波束形成（Digital Beamforming）和传感器数据预处理的技术。 5. 导航系统集成与大地测量学基础： 全面覆盖了惯性导航系统（INS）的误差模型、卡尔曼滤波（Kalman Filtering）在INS/GPS组合导航中的应用，以及如何实现基于性能的导航（PBN）要求。探讨了自主导航在无法依赖外部信号（如GPS拒绝环境）时的应对策略，包括基于视觉、地形匹配和星敏感器的辅助定位方法。 6. 态势感知（SA）与信息融合架构： 态势感知是飞行员和自动驾驶仪决策的基础。本章深入研究了多传感器数据融合（MSDF）的技术层级（从早期融合到晚期融合），以及如何构建高效的战场态势显示系统（CD&W）。讨论了如何利用概率推理和贝叶斯网络来量化和降低环境不确定性。 第三部分：飞行控制与人机交互的未来方向 本部分关注如何安全有效地将决策转化为物理控制，以及飞行员如何与日益复杂的电子系统进行交互。 7. 线传飞行控制系统（FBW）的架构深化： 详细阐述了冗余飞行控制计算机（FCC）的设计，包括投票逻辑（Voting Logic）的实现细节和关键输入输出（I/O）管理。分析了如何通过软件层面的控制律设计（如LQR、$mathcal{H}_infty$控制）来应对气动力的非线性变化和外部扰动。 8. 人机交互（HMI）与认知负荷管理： 随着信息量的爆炸式增长，飞行员的认知负荷成为设计瓶颈。本书探讨了如何利用增强现实（AR）显示技术、触摸敏感表面以及自然语言处理技术来优化信息呈现。重点分析了威胁警报管理系统（TAMS）的设计原则，确保警报的及时性、明确性和非干扰性。 9. 网络安全在航空电子中的防御策略： 探讨了机载网络（如内部数据链和外部链路）面临的威胁模型。分析了深度包检测、加密通信以及硬件信任根（Root of Trust）在防止恶意代码注入和系统篡改中的关键作用。阐述了纵深防御（Defense-in-Depth）策略在机载系统设计中的具体落地方法。 结语：迈向自主与互联的未来 本书的最终目标是为读者提供一个坚实的理论和实践基础，以应对未来航空电子系统的挑战——从支持无人系统（UAS）的自主决策，到实现更高密度空域管理的集成化解决方案。通过对上述核心模块的深入剖析，读者将能够掌握设计、验证和集成下一代高可靠性、高智能化的航空电子系统的关键能力。 --- 目标读者： 航空航天工程师、电子系统架构师、嵌入式软件开发人员、适航认证专家、以及军事/民用航空领域的研究人员和高级学生。

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