民航电子飞行仪表系统的发展与趋势

摘要：民航电子飞行仪表系统是由多个功能各异的飞行仪表和显示单元，以及信息处理和控制系统组成的完整电子飞行仪表系统，它是实现飞行控制的重要保障。在航空运输中，飞机是最重要的运载工具。现代民航客机普遍装备有先进的电子飞行仪表系统，它可以提供飞机实时数据、信息显示和操作控制。它既是飞机内部设备的核心组成部分，又是飞机外部与外界的信息交换媒介和航空公司信息服务平台。它以高可靠性、高安全性、高效率、低成本为特点，为航空公司提供了可靠的飞行信息，使飞行员可以在驾驶舱内集中精力驾驶飞机，从而大大提高了飞行的安全性和舒适性。

关键词：民航；电子飞行；仪表系统

引言：从20世纪60年代至今，飞行仪表的技术水平和功能在不断发展，传统的飞行仪表逐步被现代数字飞行仪表所代替。如今，“数字驾驶舱”已经成为当今民用航空发展的一种趋势，在国际民航组织的大力支持下，各航空公司纷纷开始推进数字化飞行仪表系统的发展。在民航电子飞行仪表系统的发展中，应注重研究与应用相结合、继承与创新相结合、可靠性与先进性相结合等方面问题。此外，还要进一步重视数据管理能力、网络技术和数字化技术对电子飞行仪表系统的支持作用，以及其对飞行员使用习惯和习惯培养等方面的影响。

一、发展概况

随着电子技术、计算机技术、通信技术、传感技术和网络技术的发展，飞行仪表系统也从简单的仪表显示发展到电子飞行仪表系统，功能更加强大。世界上最早采用电子飞行仪表的是美国波音公司的737-800型客机，它具有自动驾驶仪、高度表和航向表。随着电子技术的不断进步，国外陆续出现了采用计算机技术、光纤传输技术、数字处理技术等的新型飞行仪表系统。例如波音公司在737-800型客机上采用了新一代的数字综合电子飞行仪表系统（FEMIS），并已完成了其机载设备和飞行系统的验证工作。由于该系统采用了数字信号传输、光纤传输、计算机处理等先进技术，具有很高的可靠性和安全性，其性能已经达到了国际先进水平。

二、系统的组成

民航电子飞行仪表系统是由多个功能各异的飞行仪表和显示单元组成，包括：驾驶舱内飞行仪表、客舱内的显示单元、外部信息显示单元、电子控制系统，以及驾驶舱与客舱间的信息交换系统。其中，驾驶舱内飞行仪表是整个系统的核心，它是以飞机姿态、速度、航向、高度和时间等主要飞行参数为依据，用来指示飞机姿态及相关飞行参数的飞行仪表。客舱内显示单元是为了满足乘客对机上信息需求而设计的，它通过各种接口和内部线路，把各种信息系统、传感器收集的数据和由其他系统传递过来的信息通过计算机或显示器进行综合处理，以不同方式显示在飞行员眼前的屏幕上。外部信息显示单元主要是为了满足外部对飞机运行状态和飞机运行参数的显示要求而设计。

三、发展趋势

飞行仪表是飞机的重要组成部分，它的发展趋势与飞机的发展趋势有密切联系。随着科技的发展，飞机技术的提高，飞行仪表将朝着多功能化、智能化、集成化、网络化和标准化等方向发展。多功能化是指飞行仪表在结构上的多样性，例如采用全数字式、多功能显示装置、多媒体显示装置等；智能化是指飞行仪表在功能上的智能化，即飞行仪表提供给飞行员更多的信息，而不是简单地显示数据；集成化是指飞行仪表将信息以统一的标准进行综合，使各种信息在统一平台上共享；网络化是指将飞机上所有的电子设备进行连接和通信，实现飞机内部各系统之间以及与外界的信息共享。

四、功能及其特征

（一）功能

飞行仪表是飞机的“眼睛”，通过它可以迅速而准确地获取各种飞行数据，包括飞机的姿态、速度、高度、航向和飞行参数等，为飞行员提供有效的决策依据。现代飞行仪表已从早期的单纯显示飞机位置，发展到对飞机状态进行监测和显示，包括机翼升力、发动机推力等。现代飞行仪表的功能已远远超出了简单的显示功能，它还能实现控制功能，使飞机在各种飞行状态下均能保持安全、稳定和准确的状态。目前，现代民航客机一般都装备有先进的飞行仪表系统，它们主要包括：三维地图显示系统（如电子地图、数字航迹）；自动驾驶系统（如自动飞行、自动着陆和自动复飞等）；航路导航系统；雷达监视系统等。

（二）可靠性

飞行仪表系统的可靠性是保证飞行安全的重要因素。这就要求在设计、制造和使用过程中，必须重视和加强电子飞行仪表系统的可靠性设计，提高可靠性设计水平。首先，要在设计阶段就考虑到可靠性因素，在设计方案中增加可靠性预计。其次，在制造过程中应严格执行“三检”制度和“六检”制度，保证制造质量。

第三，在使用阶段应定期对飞行仪表进行检查和维护，并进行可靠性预计。最后，还要重视维修保障工作。因为电子飞行仪表系统是在飞机上长期运行的设备，故障会迅速扩大并造成严重后果。因此，必须加强对飞行仪表系统的维修保障工作。

（三）安全性

在民航客机的发展中，安全一直是人们最为关心的问题之一。近年来，随着科技的进步和航空技术的发展，民航飞机的飞行安全越来越引起人们的关注。飞机在飞行中，一旦发生事故，就会造成机毁人亡，这对社会和人民生命财产都是灾难性的。因此，民航客机上的飞行安全就成为各国关注的重点。为保证飞行安全，各航空公司都采取了一系列措施。电子飞行仪表系统也是其中重要组成部分之一。飞行安全是人们共同追求和努力的目标。为了实现这一目标，各国都在积极研制电子飞行仪表系统，使其功能更加完备、更加智能化、更加人性化，从而更好地满足现代民航客机对飞行安全和舒适性的要求。

（四）标准化与兼容性

标准与兼容是实现电子飞行仪表系统一体化的重要保证，也是电子飞行仪表系统能够充分发挥作用的重要保证。通过标准化，可以使各电子飞行仪表系统在数据传输、安装方式、接口方式等方面，获得统一，使其能够兼容和共享，避免出现新的技术问题。随着电子飞行仪表系统技术的发展和应用范围的扩大，通过标准化来实现技术上的统一，将成为今后发展的重要方向。

此外，还要注意与其他电子飞行仪表系统之间的兼容。电子飞行仪表系统是一个庞大的复杂系统，其内部各个组成部分之间、不同型号之间都存在着相互影响和相互制约的关系。要实现与其他电子飞行仪表系统之间的兼容，必须在设计和制造阶段就充分考虑这些问题。

总结：民航电子飞行仪表系统在民航运输中发挥着重要作用，它是保证飞机安全飞行的重要保障，它不仅能够为飞行员提供可靠的飞行信息，还能够为航空公司提供有效的市场信息和决策依据。随着时代发展和技术进步，民航电子飞行仪表系统必将向着更加数字化、智能化和综合化方向发展。

参考文献：

[1]王璐瑶.电子技术仪器仪表系统中的智能化控制技术研究[J].中国设备工程，2023（08）：37-39.

[2]胡振刚，黄文龙，张毅.基于智慧民航视角的民航高质量发展路径探究[J].民航管理，2023（04）：13-16.

[3]施华刚，张婷婷，吕亮.基于移动互联技术的电子飞行记录系统实践与探索[J].民航管理，2022（07）：75-80.