항전

Avionics
세스나 인용 I/SP 코에 있는 레이더 및 기타 항전 장치
항전장치를 배치한 F-105 Thunderchief

항전(항공과 전자 장치의 혼합)은 항공기에 사용되는 전자 시스템입니다.항공전자 시스템은 통신, 내비게이션, 여러 시스템의 디스플레이 및 관리, 그리고 개별 기능을 수행하기 위해 항공기에 장착되는 수백 개의 시스템을 포함합니다.이는 경찰 헬기의 탐조등처럼 간단하거나 공중조기경보 플랫폼의 전술 시스템처럼 복잡할 수 있다.

역사

'항공전자'라는 용어는 1949년 '항공전자'[1][2]의 합성어로 '에비에이션 위크 & 스페이스 테크놀로지'지의 수석 편집자인 필립 J. 클라스(Philip J. Klass)에 의해 만들어졌다.

무선 통신은 [3]제1차 세계대전 직전에 항공기에서 처음 사용되었다.최초의 공중무선기는 제플린에 있었지만, 군은 공중정찰기가 격추되었을 때 즉시 관측 결과를 보고할 수 있도록 공중정찰기보다 무거운 비행선으로 운반할 수 있는 경무선기의 개발에 착수했다.비행기로부터의 최초의 실험적인 무선 송신은 1910년 8월에 미국 해군에 의해 수행되었다.최초의 항공기 라디오는 무선전신을 통해 전송되었고, 그래서 그들은 모스 부호로 메시지를 전달하기 위해 두 번째 승무원을 태운 2인승 항공기가 전신 키를 눌러야 했다.제1차 세계대전 중 AM 음성 쌍방향 라디오는 1917년 3극 진공관 개발에 의해 가능해졌는데, 이것은 1인승 항공기의 조종사가 비행 중에 그것을 사용할 수 있을 정도로 간단했다.

오늘날 항공기의 항행과 항공 교통 통제에 사용되는 중심 기술인 레이더는 1930년대 제2차 세계대전이 시작될 때 방공 시스템으로 여러 국가에 의해 주로 비밀리에 의해 주로 비밀리에 개발되었습니다.많은 현대 항전기의 기원은 제2차 세계대전의 전시에 있다.예를 들어, 오늘날 흔히 볼 수 있는 자동 조종 시스템은 폭격기가 높은 [4]고도에서 정밀 목표물을 타격할 수 있을 만큼 충분히 안정적으로 비행할 수 있도록 돕는 특수 시스템으로 시작되었다.1940년 영국이 유명한 Tizard 미션에서 미국의 동맹국인 마그네트론 진공관과 레이더 기술을 공유하기로 결정하면서 전쟁은 [5]크게 단축되었다.현대 항전술은 군용기 지출의 상당 부분을 차지한다.F-15E와 현재 퇴역한 F-14와 같은 항공기는 예산의 약 20%를 항전 장치에 쓴다.대부분의 현대식 헬리콥터는 현재 항전용으로 [6]60/40의 예산을 분배하고 있다.

민간 시장에서도 항전 비용이 증가하고 있다.비행 제어 시스템(플라이 바이 와이어)과 더 좁은 공간 때문에 발생하는 새로운 항법 요구는 개발 비용을 증가시켰다.가장 큰 변화는 최근 소비자 비행 붐이다.더 많은 사람들이 비행기를 주된 교통수단으로 사용하기 시작하면서, 이러한 제한적인 공간에서 항공기를 안전하게 조종할 수 있는 보다 정교한 방법이 [citation needed]발명되었다.

현대 항전학

항전기는 미국의 연방항공청(FAA) 차세대 항공 운송 시스템 프로젝트와 유럽의 단일 유럽 스카이 ATM 연구(SESAR) 이니셔티브와 같은 현대화 이니셔티브에서 중요한 역할을 한다.공동기획개발실은 6개 분야의 [7]항전 로드맵을 발표했다.

  • 공개된 경로 및 절차– 내비게이션 및 라우팅 개선
  • 네고시에이트된 궤적– 데이터 통신을 추가하여 원하는 경로를 동적으로 작성합니다.
  • 위임된 분리 – 공중 및 지상 상황 인식 향상
  • 저가시성/천장접근/출발– 지상 인프라스트럭처의 수를 줄이고 날씨 제약으로 운용 가능
  • 노면 운영 – 접근 및 출발 시 안전성 향상
  • ATM 효율성 – ATM 프로세스 개선

시장.

항공기 전자 협회(Aircraft Electronics Association)는 2017년 첫 3분기 동안 비즈니스 및 일반 항공 부문에서 17억 3천만 달러의 항공전자 매출이 연간 4.1% 증가했다고 보고했습니다. 북미에서 73.5%가 수입되었고, 전진 장착 비율은 42.3%였으며, 미국 광고 마감일인 2020년 [8]1월 1일이 종료됨에 따라 57.7%가 개조되었습니다.

항공기 항전

항공기의 조종석은 조종, 모니터링, 통신, 내비게이션, 날씨 및 충돌 방지 시스템을 포함한 항공전자 장비의 전형적인 위치입니다.대부분의 항공기는 14V 또는 28V DC 전기 시스템을 사용하여 항전 전력을 공급하지만, 더 크고 정교한 항공기(예: 여객기 또는 군용 전투 항공기)는 400Hz, 115V [9]AC에서 작동하는 AC 시스템을 갖추고 있다.Panasonic Avionics Corporation, Honeywell(현재는 Bendix/King 소유), Universal Avionics Systems(Universal Avionics Systems), Rockwell Collins(현재는 Collins Aerospace), Thales Group, GE Aviation Systems, Garmin, Raytheon, Parker Hannif Collin, UTCHanif Collin Collin Collin Collins, UTCHanif Collins(UTC)를 포함한 여러 주요 항공 공급업체가 있습니다.오나르도 S.p.A.), 샤딘 아비오닉스, Avidyne Corporation.

항전 장비에 대한 국제 표준은 항공 전자 공학 위원회(AEEC)에 의해 작성되고 ARINC에 의해 발행된다.

통신

통신은 비행 갑판과 지상을 연결하고 비행 갑판과 승객을 연결합니다.선내 통신은 공중 주소 시스템과 항공기 인터콤을 통해 제공됩니다.

VHF 항공 통신 시스템은 118.000MHz에서 136.975MHz의 대역에서 작동합니다.각 채널은 유럽에서는 8.33kHz, 그 외에서는 25kHz씩 인접 채널과 간격을 두고 있습니다.VHF는 항공기 대 항공기 및 항공기 대 ATC와 같은 시선 통신에도 사용된다.진폭 변조(AM)를 사용하고, 심플렉스 모드로 대화를 실시합니다.항공기 통신은 HF(특히 해양 횡단 비행) 또는 위성 통신을 사용하여 이루어질 수도 있습니다.

다음 항목도 참조하십시오.항공기 통신 주소 지정 및 보고 시스템

내비게이션

주요 기사:항공 항법

항공 항법은 지구 표면 위 또는 그 위에 있는 위치와 방향을 결정하는 것입니다.항전기는 위성 항법 시스템(GPS 및 WAAS 등), 관성 항법 시스템(INS), 지상 기반 무선 항법 시스템(VOR 또는 LORAN 등) 또는 이들의 조합을 사용할 수 있습니다.GPS와 같은 일부 내비게이션 시스템은 자동으로 위치를 계산하여 승무원에게 이동 지도 디스플레이에 표시합니다.VOR 또는 LORAN과 같은 오래된 지상 기반 항법 시스템은 항공기 위치를 결정하기 위해 종이 지도에 신호의 교차점을 플롯할 조종사 또는 항법사가 필요합니다. 최신 시스템은 자동으로 위치를 계산하여 이동 지도 디스플레이에 승무원에게 표시합니다.

감시

주요 기사 : 유리 조종석
에어버스 A380의 유리 조종석에는 풀아웃 키보드와 측면의 2개의 넓은 컴퓨터 스크린이 탑재되어 파일럿을 위한

유리 콕핏의 첫 번째 힌트는 1970년대에 비행할 수 있는 브라운관(CRT) 스크린이 전기 기계 디스플레이, 게이지 및 계측기를 대체하기 시작하면서 나타났다."유리" 조종석은 게이지와 다른 아날로그 디스플레이 대신 컴퓨터 모니터를 사용하는 것을 말합니다.항공기는 점점 더 많은 디스플레이, 다이얼 및 정보 대시보드를 확보하여 결국 공간과 조종사의 주의를 끌기 위해 경쟁하고 있었다.1970년대에 평균적인 항공기는 100개 이상의 조종석과 [10]조종기를 가지고 있었다.글라스 콕핏은 1985년 걸프스트림 G-IV 전용기에 등장하기 시작했다.글라스 콕핏의 주요 과제 중 하나는 자동 제어량과 조종사가 수동으로 수행해야 하는 작업의 균형을 맞추는 것입니다.일반적으로 그들은 조종사에게 지속적으로 정보를 [10]제공하면서 비행 운항을 자동화하려고 한다.

항공기 비행 제어 시스템

주요 기사:항공기 비행 제어 시스템

항공기에는 비행을 자동으로 제어하는 수단이 있습니다.오토파일럿은 제1차 세계대전 당시 로렌스 스페리에 의해 25,000피트 상공에서 정확한 목표물을 타격할 수 있을 만큼 폭격기를 안정적으로 띄우기 위해 처음 발명되었다.미군에 처음 도입됐을 때 허니웰 엔지니어가 볼트 커터를 들고 뒷좌석에 앉아 유사시 오토파일럿을 분리했다.오늘날 대부분의 상업용 비행기들은 착륙이나 이륙 시 조종사의 [4]실수와 작업 부하를 줄이기 위해 항공기 비행 제어 시스템을 갖추고 있다.

최초의 간단한 상업용 오토 파일럿은 방향과 고도를 제어하기 위해 사용되었고 추력이나 비행 제어 표면과 같은 것에 대한 제한된 권한을 가지고 있었다.헬리콥터에서, 자동 안정화는 비슷한 방식으로 사용되었다.첫 번째 시스템은 전기 기계식이었다.플라이 바이 와이어 및 전기 작동 비행면의 등장으로 안전성이 향상되었습니다(기존 유압이 아닌).디스플레이와 기기와 마찬가지로, 전기 기계식 중요 장치의 수명은 한정되어 있었다.안전에 중요한 시스템의 경우 소프트웨어는 매우 엄격하게 테스트됩니다.

연료 시스템

연료량 표시 시스템(FQIS)은 탑재된 연료량을 모니터링합니다.캐패시턴스 튜브, 온도 센서, 농도계 및 레벨 센서 등 다양한 센서를 사용하여 FQ를 사용하여IS 컴퓨터는 기내에 남아 있는 연료량을 계산합니다.

Fuel Control and Monitoring System(FCMS; 연료 제어 및 모니터링 시스템)은 유사한 방식으로 기내에 연료가 남아 있다고 보고하지만 펌프와 밸브를 제어함으로써 다양한 탱크 주변의 연료 이송도 관리합니다.

  • 연료 재급유 컨트롤을 통해 특정 총 연료량에 업로드하고 자동으로 분배합니다.
  • 비행 중 엔진에 연료를 공급하는 탱크로 이동합니다.E.G. 동체에서 날개 탱크까지
  • 연료가 소비되면 무게중심이 테일(트림) 탱크에서 윙으로 전방으로 이동합니다.
  • 날개 끝의 연료 유지(비행 중 양력으로 인한 날개 휘어짐 방지) 및 착륙 후 메인 탱크로의 이송
  • 항공기 무게를 줄이기 위해 비상 시 연료 분사 제어.

충돌 회피 시스템

주요 기사:항공기 충돌 회피 시스템

항공 교통 통제를 보완하기 위해, 대부분의 대형 수송기와 많은 소형 수송기는 교통 경보 및 충돌 방지 시스템(TCAS)을 사용합니다. TCAS는 인근 항공기의 위치를 감지하고 공중 충돌을 피하기 위한 지침을 제공합니다.소형 항공기는 TPAS와 같은 단순한 교통 경보 시스템을 사용할 수 있으며, TPAS는 수동적이며(다른 항공기의 트랜스폰더를 적극적으로 조사하지 않음), 충돌 해결을 위한 권고 사항을 제공하지 않는다.

항공기는 지형에 대한 통제 비행(CFIT)을 피하기 위해 레이더 고도계를 핵심 요소로 사용하는 지상근접경보시스템(GPWS)과 같은 시스템을 사용한다.GPWS의 주요 약점 중 하나는 지형보다 높은 고도만을 제공하기 때문에 "전망" 정보가 부족하다는 것입니다.이러한 약점을 극복하기 위해, 현대 항공기는 지형 인식 경고 시스템(TOWS)을 사용합니다.

블랙박스

주요 기사:블랙박스

일반적으로 "블랙박스"로 알려진 상업용 항공기 조종석 데이터 레코더는 조종석의 비행 정보와 오디오를 저장합니다.사고 중 제어 설정 및 기타 매개변수를 결정하기 위해 충돌 후 항공기에서 복구되는 경우가 많다.

기상 시스템

주요 기사:기상 레이더 및 낙뢰 감지기

기상 레이더(일반적으로 상업용 항공기의 Arinc 708) 및 낙뢰 감지기와 같은 기상 시스템은 조종사가 전방의 날씨를 볼 수 없는 야간 또는 계기 기상 조건에서 비행하는 항공기에 중요하다.많은 강수량(레이더에 의해 감지됨) 또는 심각한 난기류(번개 활동에 의해 감지됨)는 모두 강한 대류 활동과 심각한 난기류의 징후이며, 기상 시스템은 조종사가 이러한 영역 주변에서 벗어날 수 있도록 한다.

스톰스코프나 스트라이크파인더와 같은 낙뢰 탐지기는 경비행기에 실용적일 정도로 저렴해졌다.레이더와 번개 탐지 외에도 관측과 확장 레이더 사진(예: NEXRAD)이 위성 데이터 연결을 통해 제공되므로 조종사는 자체 비행 시스템의 범위를 훨씬 벗어난 기상 상태를 볼 수 있다.최신 디스플레이는 날씨 정보를 지도, 지형 및 교통과 한 화면에 통합하여 내비게이션이 매우 간편해집니다.

현대 기상 시스템에는 윈드시어 및 난류 감지 및 지형 및 교통 [11]경고 시스템도 포함됩니다.항공기 내 기상 항공은 항공 여행이 성장하는 시장이지만 지상 지원이 잘 [12]발달하지 않은 아프리카, 인도 및 기타 국가에서 특히 인기가 있습니다.

항공기 관리 시스템

엔진 모니터링 및 관리를 포함하여 항공기에 장착된 복합 시스템의 중앙 집중식 제어를 향한 진전이 있었다.건강 및 사용 모니터링 시스템(HUMS)은 항공기 관리 컴퓨터와 통합되어 있어 정비사에게 교체가 필요한 부품에 대한 조기 경고를 제공합니다.

통합 모듈형 항전 개념은 공통 하드웨어 모듈의 어셈블리에 걸쳐 이식 가능한 애플리케이션 소프트웨어와의 통합 아키텍처를 제안합니다.그것은 4세대 제트 전투기와 최신 세대의 여객기에 사용되어 왔다.

임무용 또는 전술용 항전

군용기는 무기를 전달하거나 다른 무기 시스템의 눈과 귀가 되도록 설계되었다.군이 사용할 수 있는 광범위한 센서는 필요한 모든 전술적 수단을 위해 사용된다.항공기 관리와 마찬가지로 대형 센서 플랫폼(예: E-3D, JSTARS, ASTOR, Nimrod MRA4, Merlin HM Mk 1)에는 미션 관리 컴퓨터가 있습니다.

경찰과 EMS 항공기에도 정교한 전술 센서가 탑재되어 있습니다.

군사 통신

항공기 통신이 안전한 비행을 위한 백본을 제공하는 반면, 전술 시스템은 전쟁터의 혹독한 상황을 견디도록 설계되었다.UHF, VHF Tactical(30~88MHz) 및 SatCom 시스템과 ECM 방식을 조합하여 통신을 안전하게 보호합니다.Link 11, 16, 22 및 BOWMAN, JTRS 및 심지어 TETRA와 같은 데이터 링크는 데이터(이미지, 타겟팅 정보 등)를 전송하는 수단을 제공합니다.

레이더

공중 레이더는 최초의 전술 센서 중 하나였다.고도 제공 범위의 이점은 공중 레이더 기술에 상당한 초점을 맞추고 있다는 것을 의미한다.레이더는 공중조기경보(AEW), 대잠전(ASW), 심지어 기상레이더(Arinc 708)와 지상추적/근접레이더를 포함한다.

군은 조종사들이 저공비행을 할 수 있도록 빠른 제트기에 레이더를 사용한다.민간 시장에는 한동안 기상 레이더가 있었지만,[13] 항공기를 조종하기 위해 그것을 사용하는 것에 대한 엄격한 규칙이 있다.

소나

다양한 군용 헬기에 장착된 수중 음파 탐지기를 사용하면 잠수함과 해상 위협으로부터 선박 자산을 보호할 수 있습니다.해상지원기는 능동형 및 수동형 음파탐지기(소노부이)를 투하할 수 있으며 적 잠수함의 위치 파악에도 사용된다.

전기 광학

전기광학 시스템에는 헤드업 디스플레이(HUD), 전방 주시 적외선(FLIR), 적외선 검색 및 트랙 및 기타 수동 적외선 장치(패시브 적외선 센서)와 같은 장치가 포함됩니다.이것들은 모두 승무원들에게 이미지와 정보를 제공하기 위해 사용된다.이 이미지는 탐색 및 구조에서 탐색 지원 및 표적 획득에 이르기까지 모든 작업에 사용됩니다.

ESM/DAS

위협 또는 가능한 위협에 대한 정보를 수집하기 위해 전자 지원 조치 및 방어 보조 시스템을 광범위하게 사용합니다.항공기에 대한 직접적인 위협에 대응하기 위한 장치(경우에 따라 자동으로)를 발사하는 데 사용할 수 있다.또한 위협의 상태를 확인하고 식별하는 데에도 사용됩니다.

항공기 네트워크

민간 항공기의 군사, 상업 및 고급 모델의 항전 시스템은 항전 데이터베이스를 사용하여 상호 연결된다.일반적인 항전 데이터 프로토콜은 기본 애플리케이션과 함께 다음과 같습니다.

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^ McGough, Michael (August 26, 2005). "In Memoriam: Philip J. Klass: A UFO (Ufologist Friend's Obituary)". Skeptic. Archived from the original on September 22, 2015. Retrieved April 26, 2012.
  2. ^ Dickson, Paul (2009). A Dictionary of the Space Age. JHU Press. p. 32. ISBN 9780801895043. Archived from the original on October 1, 2021. Retrieved November 24, 2020.
  3. ^ "Directing Airplanes by Wireless". Telephony. Chicago, IL: Telephony Publishing Corp. 77 (8): 20. August 23, 1919. Archived from the original on October 1, 2021. Retrieved November 24, 2020.
  4. ^ a b Jeffrey L. Rodengen의 작품.ISBN 0-945903-25-1.Write Stuff Syndicate, Inc.에서 1995년에 발행."허니웰의 전설"
  5. ^ Reginald Victor Jones (1998). Most Secret War. ISBN 978-1-85326-699-7.
  6. ^ Douglas Nelms (April 1, 2006). "Rotor & Wing: Retro Cockpits". Archived from the original on April 17, 2019. Retrieved April 17, 2019.
  7. ^ "NextGen Avionics Roadmap" (PDF). Joint Planning and Development Office. September 30, 2011. Archived from the original (PDF) on April 17, 2012. Retrieved January 25, 2012.
  8. ^ Chad Trautvetter (November 20, 2017). "AEA: Retrofits Lift Avionics Sales through 3Q". AIN. Archived from the original on December 1, 2017. Retrieved November 21, 2017.
  9. ^ "400 Hz Electrical Systems". Archived from the original on October 4, 2018. Retrieved March 19, 2008.
  10. ^ a b 항전: Cary R에 의한 개발 및 구현.Spitzer (하드커버– 2006년 12월 15일)
  11. ^ Ramsey, James (August 1, 2000). "Broadening Weather Radar's Scope". Aviation Today. Archived from the original on January 18, 2013. Retrieved January 25, 2012.
  12. ^ Fitzsimons, Bernard (November 13, 2011). "Honeywell Looks East While Innovating For Safe Growth". Aviation International News. Archived from the original on November 16, 2011. Retrieved December 27, 2011.
  13. ^ "How radar works Uses of radar". Explain that Stuff. August 7, 2007. Retrieved June 24, 2022.

추가 정보

  • 항전: Cary R에 의한 개발 및 구현.Spitzer (하드커버– 2006년 12월 15일)
  • Avionics의 원리, Albert Helfrick, Len Buckwalter, Avionics Communications Inc. 제4판 (페이퍼백 - 2007년 7월 1일)
  • 항전 훈련: Len Buckwalter의 시스템, 설치, 트러블 슈팅 (페이퍼백– 2005년 6월 30일)
  • 무하메드 압둘라 박사; 야로슬라브 5세.Svoboda, Ph.D. 및 Luis Rodrigues, Ph.D.(코스팩 - 2005년 12월 - ISBN 978-0-88947-908-1)

외부 링크

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