軍用航空電子系統(tǒng)幾大關(guān)鍵趨勢（一）

眾所周知，軍用航空電子對半導體IC、電子元器件、連接器及電子系統(tǒng)有著非?？量痰囊?，目前，較為知名的主要軍用航空電子供應(yīng)商ADI、TI、Xilinx、英飛凌、Altera、MicroSemiconductor等。為發(fā)現(xiàn)未來主要技術(shù)脈絡(luò)及商機，故梳理軍用航空電子領(lǐng)域主要幾個關(guān)鍵技術(shù)新發(fā)展，包括導航系統(tǒng)，顯示器，COTS及電子結(jié)構(gòu)，期為讀者提供有益參考。

　　導航系統(tǒng)的新發(fā)展

　　軍用機和機載武器的導航仍以gps導航系統(tǒng)和慣性導航系統(tǒng)占主導地位，導航系統(tǒng)正向更精、更輕、更小和價格更低的方向發(fā)展。

　　1 GPS的主要發(fā)展方向是提高其抗干擾能力

　　美國在1997年7月23日從卡納維拉爾角用0德爾它02（Delta 2）火箭發(fā)射了第一顆GPS 2R全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星。它是要發(fā)射的Navstar系列中的第42顆衛(wèi)星。

　　先前的一顆2R衛(wèi)星于1997年1月在發(fā)射時因運載火箭爆炸面損毀。GPS 2R衛(wèi)星由洛克希德#馬丁公司研制，重2030千克。2R衛(wèi)星及其18顆以后的衛(wèi)星將能進行6個月自主的操作，而不需要地面修正。

　　2R批次具有較大的余度及新的交聯(lián)測距能力，以提高精度。一旦6~8顆新的2R衛(wèi)星投入工作，GPS導航精度將從目前的10米提高到優(yōu)于6米。

　　第一顆Navstar GPS衛(wèi)星是1978年初發(fā)射的。Navstar衛(wèi)星的發(fā)展經(jīng)歷了第1批次、第2批次、2A批次和目前的2R批次，大約從2002年開始將發(fā)射由波音公司制造的更加新的2F衛(wèi)星。

　　今后四年是太陽活動高峰時期，而GPS及其應(yīng)用是在太陽特別溫和期間發(fā)展的，而且與2/2A衛(wèi)星的輸出功率比較，2R的輸出功率可能降低2~4分貝，制造差別也可使衛(wèi)星間的輸出功率最多相差2分貝。因此美國很擔心太陽活動高峰會使電離層起伏而引起導航誤差，甚至造成GPS信號的中斷，特別是關(guān)心飛機在進近期間所接收GPS信號可能受到破壞。

　　此外，隨著航空對GPS依賴的增加，軍用和民用航空用戶關(guān)于系統(tǒng)受到非故意的干涉和故意的干擾的擔心正在上升。軍方對GPS的抗干擾能力特別關(guān)心，敵方將會干擾GPS，試圖使來襲的導彈迷航，而且武器離目標越近，它要對抗的干擾信號也越強。

　　美國國防預研計劃局（DARPA）提高GPS抗干擾性的一個嘗試正集中于研制一種小到足以裝在新的接收機中的原子鐘。目前的原子鐘比研制中的光纖陀螺 （FOG）慣導/GPS組件大得多，但預計不久將會做得很小。導彈戰(zhàn)斗部中由原子鐘提供的精確時間，將會在信號中斷以后，加速GPS重新截獲衛(wèi)星。有原子鐘可在不到1分鐘內(nèi)拾取衛(wèi)星信號，而沒有原子鐘就需要幾分鐘。

　　提高抗干擾能力的其他辦法是采用自適應(yīng)天線和新材料。GPS接收機對采用較好的自適應(yīng)零位操縱干擾技術(shù)來說，需要0.8~1.2米直徑的天線。對導彈來說，這個尺寸顯然太大。因而DARPA認為，嵌在導彈蒙皮中的天線，即靈巧蒙皮是解決這個問題的好辦法。

　　俄羅斯在1997年莫斯科航展上展出的一種GPS干擾機能阻止接收4個頻率的導航衛(wèi)星信號。干擾機重10~12千克，發(fā)射的功率足以抑制數(shù)百千米以內(nèi)接收機的正常工作。它具有4個固定頻率的振蕩器，而這4個頻率是GPS和GLONASS發(fā)射的信號所使用的。干擾機的功率放大器在1200~1650兆赫頻帶中具有4瓦的功率。美國空軍將購買8個干擾機，以便在埃格林空軍基地進行分析，找出對付它的辦法。

　　2 慣導和更小和價格更低的方向發(fā)展

　　光纖陀螺的優(yōu)點是尺寸小、重量輕、成本低和可靠性高， 很適合用在精密制導武器低價組合式GPS-慣導