航天电子篇1

军工板块重组将渐入佳境

一直以来，军工板块的投资主线之一是资产整合，近几年，各大军工集团加大整合力度，实现集团资产的上市。2010年是军工板块整合进度较快的一年，当年中航电子、成发科技等启动重组，为投资者带来了不菲的获利。而今年以来军工板块重组频频受阻，让投资者对投资军工板块产生怀疑。

有业内人士对今年军工板块重组进度不尽如人意总结出两点原因：一是2010年启动的重组方案较多，方案的推进过程本身需要时间消化，使得相关上市公司不具备再次启动重组的条件；其次，以资本运作为手段的军工产业市场化改革是对原有体系的“破”和对新体系的“立”，这涉及整个体系的方方面面，不是一蹴而就的事情，因此2011年遇到一些反弹也是正常的。

分析人士预测，在即将到来的2012年军工板块的重组将渐入佳境。首先，随着之前重组的逐步消化，新的体系建立完成，公司有条件再次启动重组；其次，近期关于航空动力未来整合前景的讨论逐渐形成共识，随着明年上半年国家航空发动机重大科技专项的落实，推进航空发动机产业通过整合做大做强是大势所趋，不可逆转；再次，本周大立科技的停牌具有重要意义，它是年内第一个重组失败的军工企业，也是第一个重启的军工上市公司，意味着军工整合的必然性；最后，随着明年中航电子、光电股份、中航动控等增发融资项目的推进，相关上市公司也将持续释放市场化改革的明确信号。

此外，明年还是国家重大项目的重要节点，包括北斗二号卫星发射等在内的多个重大事件也将对将对军工板块产生积极影响。

估值水平具有吸引力

上市公司中，与军品关联度较高的公司主要分为以下三类：一是航天领域中与导弹和空间技术直接或间接相关的公司，包括航天电子、航天长峰、航天通信、中国卫星等；二是航空领域中与飞机制造，尤其是与军机制造相关的公司，包括西飞国际、哈飞股份、洪都航空、中航重机、中航光电、贵航股份等；三是兵器领域与军品相关的公司，包括新华光、中兵光电、北方创业等。

上述公司中，资产质量较好、主营业务的盈利能力和持续成长能力较强的中国卫星、航空动力、航天电子、中航光电等公司2012年的动态市盈率在30-40倍左右。由于这些公司未来持续成长能力突出，这一估值水平较为合理，风险不大；如果考虑到这些公司未来面临较大的资产重组空间，未来投资价值可能有较大的提升，目前估值水平是有相当吸引力的。银河证券给予航天军工行业“推荐”评级。推荐中国卫星、航空动力、中航光电、航天电子等。

中国卫星：公司作为五院唯一的上市平台，五院的经营规模是公司的5倍左右，公司未来资产注入潜力大；虽然公司下一步的资本运作还没有正式开始，但业内人士预计未来1年左右的时间可能会有实质性进展。

航空动力：公司作为集团指定的发动机整机的资产整合平台，资本运作的空间很大，如果对株州南方和贵州黎阳的收购能在明年突破，将对公司的业绩有明显的增厚，并且打开下一步资本运作的空间。

航天电子篇2

1、清华大学

2、北京邮电大学

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6、浙江大学

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8、同济大学

9、复旦大学

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360

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雅虎中除了前五的人数比较多外，其他学校都小于5，有点随机。

亚马逊

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大众点评

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下面所列企业招人少，但给钱很多，是清北学生最爱去的地方

hulu

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豌豆荚

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豌豆荚为什么招那么多西电的人？暂时也没搞清楚

豆瓣

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豆瓣招人特别少，大家凑合着看吧

融360

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航天电子篇3

历史：最初的使命

航空侦察的历史几乎与人类航空探索的历史同样悠久，可以说，航空侦察是军事航空最初的使命。

自古以来，人们就知道登高望远的道理，传说汉朝大将韩信曾使用风筝将士兵送上天空，以监视项羽军队的动向。

1783年，法国人蒙哥尔费兄弟发明了热气球，航空侦察很快成为一种军事活动。1789年，法国陆军成立了世界上第一支气球队，利用气球侦察敌情，并在1794年的弗勒吕之战中，及时发现了奥地利军队的动向，帮助法军赢得胜利。在1885年的中法战争和1905年的日俄战争中，帝国主义列强都在中国的土地上使用热气球进行航空侦察。

1903年飞机的问世，大大推动了航空侦察的发展，因为与气球、飞艇相比，飞机在速度、活动范围、使用灵活性方面占有极大的优势。世界上最早的飞机侦察发生在1911年的意大利一土耳其战争中，是由意大利军队的皮扎上尉实施并完成的。中国的航空侦察起步并不晚，1913年冬，为清剿叛乱的外蒙古军队，北洋政府派遣南苑航校的潘世忠和吴经文驾驶一架“高德隆”飞机，两次深入敌后侦察叛军部署情况，于战局发展起到重要作用。

第一次世界大战期间，飞机被广泛用于战役侦察和战术侦察，侦察航空兵成为最早的军事航空力量。有分析认为，一战期间80％的重要战役情报是由航空侦察提供的。具有决定意义的马恩河战役，就是协约国根据航空侦察情报发动的(后演变成冠以“绞肉机”恶名的“西线”)。甚至最早的空战也发生在双方的侦察机之间，最早的驱逐机(后来叫歼击机)也大多由侦察机改装而来。

第二次世界大战期间，由机性能的提高和侦察技术的发展，飞机侦察成为最重要的战场侦察力量之一，侦察航空兵发展成为独立的兵种。战役战术侦察机的速度达到600千米小时，升限超过6000米。英国的“蚊”式侦察机、美国的P-38“闪电”侦察机拍摄了大量德军重要目标照片，为盟军的空中打击提供了准确情报。这期间还出现了航程几千千米、四发或六发的战略侦察机(如德国的Bv.222A等)。后期随着电子技术的发展，出现了专门探测敌通信系统和雷达系统的电子侦察机，使航空侦察的领域大大扩展。

冷战时期，各航空大国均大力发展航空侦察力量，航空侦察技术也从以可见光成像为主，发展到可见光成像、红外成像、微光成像、雷达成像，以及各种电子侦察手段并重的局面。战略航空侦察发挥了极其重要的作用，是美、苏两国战后30年间最重要的战略情报来源，涌现出U-2、SR-71、TR-1(u-2R的改型)、图-16K、图95E等著名战略侦察机，以及RC-135、EP-3等电子侦察机。U-2作为世界上最著名的战略侦察机，参加了美国战后历次军事行动，1962年率先发现古巴的苏联导弹阵地，从而引发古巴导弹危机。SR-71作为飞得最高、飞得最快的军用飞机，曾上千次深入目标国腹地执行任务，先后遭到数百枚防空导弹的攻击，居然均被其躲过。

地位：现代战争的耳目

如果从热气球算起，航空侦察已经有200多年的历史，飞机侦察也有近百年的经历，那么，航空侦察在现代战争尤其是信息化战争中占有什么样的地位呢?航空侦察是军事侦察情报系统的重要组成部分，它是现代战争的耳目，是信息化战争中达成指挥、控制的基石之一。

航空侦察力量是空中力量的重要组成部分，作为最主要的作战保障力量，在高技术战争中发挥了不可替代的作用。海湾战争中，以美军为首的多国部队共投入了21种、100多架有人驾驶侦察机，侦察飞行3256架次，无人侦察机出动522架次，此外还有大量作战飞机遂行侦察、监视任务。鲍威尔将军说，海湾战争的情报“可能是军事史上最好的情报”。这其中，航空侦察功不可没。

航空侦察之重要地位，一是顺应了战争形态的变化，二是与其它手段相比更能满足主要作战样式的需求。在信息时代，战场重心正在由地面转向空中，空中战场担负的战争总任务的比重大大增加，空中作战联合化、联合作战空中化的趋势十分明显，因此，对航空侦察的需求日益增加。美军认为，航空侦察力量是一种“低密度、高需求”的资源，意思是数量少而需求量大的资源。在近十几年的几次局部战争中，美军指挥官每次都在充分肯定航空侦察作用的同时，发出侦察力量不足、加强航空侦察手段的检讨。

航空侦察的重要地位有其历史的必然性，从作战指挥系统的演变便可一见端倪。20世纪50年代，美军作战指挥系统被称为C2(指挥与控制)系统。20世纪60年代，在系统中加上“通信”，形成C3系统。1977年，美国首次把“情报”作为不可缺少的因素与C3系统相结合，形成C3I系统。后来又加上“计算机”，变成C4I系统。近年的局部战争使人们进一步认识到掌握战场态势的重要性，提出“战场感知”的概念，C4I系统又演变为包括“监视”与“侦察”的C4ISR(指挥、控制、通信、计算机与情报、监视、侦察)系统。在C4ISR系统中，情报(Intelli-gence)、监视(Surveillance)、侦察(Re-connmssance)都离不开航空侦察的作用。

由于航天侦察技术发展很快，有人认为航空侦察的地位将被取代。关于这个问题笔者是这样看待的：航天手段的比重确实在增加，在战略侦察领域替代了部分航空侦察任务；由于航天器造价昂贵，机动性、实时性和灵活性受到一定限制，受天气影响比较大，航天侦察难以取代航空侦察在战役战术范畴的主导地位；信息化战争对“战场感知”的需求极大，原来许多由陆上平台、海上平成的侦察任务，现今改为由航空侦察来完成。因此，航空侦察的地位不是降低了，而是较以往有所提高。

能力：基于信息化的战场

在信息化战争中，军事情报必须要满足准确、全面、及时、不间断的总体要求，要实现这些要求，航空侦察必须具备以下五种主要能力。

精确侦察能力。精确侦察是为了满足“精确打击”的需要，而精确打击是信息化战争征战法。实现精确打击，必须要有精确的情报，必须要具备精确侦察的能力。精确侦察能力，一是要对目标的性质、状况准确判定：二是要对目标的空间位置准确判定。1999年5月，美军在伊拉克北部执行“北部观察行动”时，

由于分析人员在判读一张卫星照片时，将牧人给羊饮水的金属水箱当作了导弹发射架，结果导致F-15E将一颗重磅炸弹投向了牧羊人的驻地。目标的准确位置是实施精确打击的前提，当代精确打击武器的命中精度达到米的量级，若不能标定出目标的精确位置，多么精确的武器都将失去其本来的意义。

毁伤评估能力。毁伤效果评估，决定着后续作战计划的制定、作战效益的判断和对战争进程的把握。海湾战争以来，毁伤评估一直是美军及北约盟国最感头痛和讨论最多的问题，已经引起了他们的高度重视。毁伤能力评估要判断是否击中了目标、是否达到了预期效果、敌人用多长时间才能修复目标等问题。毁伤效果评估不仅是一项技术性很强的工作，而且涉及到作战过程的许多方面和许多环节。

实时侦察能力。这是指侦察系统能够将目标的现实情况感知并传送到用户的能力。绝对意义上的“实时”是不存在的，但可以做到不影响作战系统正常反应的“近实时”。实时侦察能力对于瞬息万变的信息化战场尤其重要。海湾战争中，美军在追歼“飞毛腿”导弹时，由于实时侦察能力的欠缺，吃了不少苦头，但在阿富汗战争中，其实时侦察能力有了较大提高。在信息化战争中，及时发现、实时传输、快速处理是航空侦察领域的重要发展方向。

揭露伪装能力。侦察和伪装是相互对立、相互依存的一对矛盾，随着伪装技术的发展，航空侦察应不断提高揭露伪装的能力。科索沃战争中，南联盟军队利用恶劣天气、山地森林、人工伪装，给北约的航空侦察造成很大麻烦，有效地保存了大量有生力量。提高揭露伪装能力，主要依赖于更加先进的传感器。

电子侦察能力。信息化作战是以电子战和网络战为主要形式，而电磁频谱情报是实施电子战和网络战的基础，航空侦察系统的电子侦察能力比以往任何时候都更为重要。对这个问题，接下来专门讨论。

寻找“指纹”：电子侦察的意义

从第五次中东战争到海湾战争、科索沃战争，以色列、多国部队、北约均取得了令世人瞠目的胜利，而其对手火力平台的差距并不至如此悬殊。在科索沃战争时。南联盟军队拥有作战飞机260多架、防空导弹发射装置100余部、高炮1850门，但其反空袭战果却十分有限(除击落一架F-117之外，其它乏善可陈)，为什么?双方的电子战力量悬殊是最主要的原因。因为在现代战争中，火力效应的发挥越来越依赖于电子战的效果，若失去了制电磁权，火力效果将大打折扣。

在现代军事领域，几乎所有的指挥控制、警戒监视、通信、导航都依赖于电子技术，都以电磁波为流质。因此电子对抗日趋激烈，尖端性、群体性、动态性、综合性的特点更加明显，制电磁权直接影响到制空、制陆、制海、制天的作战态势。

制电磁权的夺取或保持，首先要掌握敌人的电磁频谱情报。电磁频谱犹如一个人的指纹，知道了指纹就能对其进行识别、定位、分析，进而实施软打击或硬摧毁。对电磁频谱情报的获取即为电子侦察，电子侦察是电子战的基础，也是夺取制电磁权的先决条件。在现代战争中，航空侦察是最主要的电子侦察手段，发挥着极其关键的作用。科索沃战争开战之前，美国就派遣U-2、RC-135等电子侦察机对南联盟进行了频繁、周密的侦察，全面掌握了南军防空装备的电子参数，截获了南联盟国家指挥中心与各战区、警察部队的大量通信信息。战事未开，胜利的天平已经倾斜。

电子侦察机一般都配备宽频带的电子侦察系统。其基本侦察程序是：机上侦测设备接收到敌方电磁信号后，分析电磁波的技术参数、测定辐射源的方位、判定目标属性。并进行记录、处理，必要时通过机上数据链，实时传输至己方指挥所、突击机群、陆海作战单元等用户。航空电子侦察与地面电子侦察站、海上电子侦察船等相比，具有机动性好、覆盖面积大、侦测距离远、勤务出动快等特点；与天基平台相比，具有实时性好、使用费用低、受天气影响小等优势。

需要提及的是，2001年4月1日，美军一架EP-3E窜入我国海南岛东南海域上空对我实施电子侦察。我海军航空兵派两架歼8B对美机进行跟踪拦截，期间，美机突然朝并行飞行的我机方向大动作转弯，结果导致两机相撞，我机失控坠海，飞行员王伟跳伞后牺牲。南海撞机事件是一起震惊世界的间谍飞机肇事案。另据媒体报道，近些年来，美国等国家频繁派遣电子侦察机在我国周边海域上空对我实施电子侦察，甚至在我舰队和平出访时也尾随监视，这必须引起我们的高度警惕。

建设：必须突破的“瓶颈”

如前所述，在信息化战争中情报工作极为重要，航空侦察作为主要的情报获取手段，加强其力量建设意义重大。有专家认为，建设攻防兼备的空军，航空侦察力量不足已经成为一个“瓶颈”问题。从这个意义说，航空侦察力量建设不仅十分必要，而且十分迫切。笔者认为，以下几个方面可以作为航空侦察力量建设的着力点。

其一，要充分认识航空侦察力量建设的必要性。国土防空型与攻防兼备型空军的最大区别在于其进攻性，进攻首先要知道目标所在，进攻作战无法依赖领土、领海内的陆基、海基侦察系统，必须通过天基、空基平台方能洞悉敌防御纵深的目标状况。现代作战表现为系统对抗，不能只将目光盯在主战平台上，侦察力量不足犹如木桶上的短板，将直接影口向到系统效能的发挥。

其二，要保持相当规模的侦察力量。美军自越战以来基本上按照作战飞机总数的10％计算侦察兵力和侦察架次。依据这个比例，一个大国空军所需的侦察机数量还是相当可观的。在力量构成上要做到手段、功能齐全，要有一定数量的战略侦察机、战术侦察机，也要有相当数量的无人侦察机、侦察直升机，甚至飞艇、气球等侦察平台。

其三，要下大力发展电子侦察平台。在高科技战争中，电子侦察问题显得空前重要，无论在战略层面还是战术层面，信息对抗的比重日益增加。在78天的科索沃战争期间，北约进行电子侦察飞行623架次，平均每天8架次，事实上进行了不间断的侦察活动。发展电子侦察机，一是要求足够的单机留空时间，二是要保证相当的数量规模。

其四，要规划好无人侦察平台的发展。综观世界军力建设，航空侦察无人化已经成为一种趋势，“捕食者”、“全球鹰”大出风头就是明显的例证。有航空专家认为，与其它航空器相比，我国在无人机领域与世界航空强国的技术差距最小，一定要抓住这难得的机遇，做好无人机的顶层规划，大力发展无人侦察平台。

航天电子篇4

惯性导航的原理

惯性导航与其它导航方案的根本不同之处在于其导航原理是建立在牛顿力学定律（惯性定律）基础上的，这也是惯性导航系统的由来，下面简称为“惯导系统”。牛顿惯性定律是指，物体保持静止或原来的运动状态不变，直到受到外力作用。该定律还告诉我们，外力将对物体产生一个成比例的加速度。加速度可用加速度计测定，加速度计的输出经过一次积分得到速度，二次积分得到位置。一个惯性系统一般含有3个加速度计，每个加速度计可以检测单一方向的加速度，其安装通常是让它们的敏感轴相互垂直。

牛顿力学定律是在惯性空间内成立的，故利用“推算法”计算出载体的速度和位置，需要知道惯性坐标系下的载体加速度。惯性坐标系是绝对静止或者匀速直线运动的坐标系。实际中直接测量在惯性坐标系下的加速度较为困难，故测量一个称为“导航坐标系”下的加速度。“导航坐标系”跟“惯性坐标系”具有一个旋转关系，可以很容易地将“导航坐标系”下的加速度分解到“惯性坐标系”下，进而求出速度和位置。测量“导航坐标系”下的加速度，最简单的方式是将3个加速度计分别与“导航坐标系”三个轴重合，而载体与“导航坐标系”的相对位置一直在发生变化，需要不断跟踪“导航坐标系”，使得加速度计一直与“导航坐标系”的轴重合。实际中通过一个“平台”来实现跟踪“导航坐标系”，即“平台”为加速度计提供一个准确的安装基准和测量基准，并将惯性敏感器件与载体的角运动隔离开来，以保证不管载体姿态发生多大变化，“平台”将始终与“导航坐标系”重合，三个加速度计的空间指向是不变的。例如，某些飞机上的惯导系统要求这个稳定“平台”在方位上要对正北向，在平面上要和当地水平面平行，使“平台”的三个轴正好指向东、北、天三个方向。能够实现这一要求的，主要靠陀螺仪。陀螺仪是惯导系统中的核心器件，是一种角速率敏感器件，能给出载体相对于惯性坐标系的转动角度，通过其给出的角度调整“平台”，使得“平台”跟随“导航坐标系”。而这种“平台”有物理式平台和数学式平台两种，对应的惯导系统称为平台惯导系统和捷联惯导系统。

平台惯导系统将惯性测量装置直接安装在惯性平台的台体上，为物理式平台。加速度计固定在平台上，其敏感轴与平台轴平行，平台的三根稳定轴模拟一种导航坐标系。根据陀螺仪测量出的角度，平台借助于稳定回路和修正回路来模拟导航坐标系，通过框架系统和载体的转动隔离。

捷联惯导系统无稳定平台，加速度计和陀螺仪与载体直接固连。载体转动时，加速度计和陀螺仪的敏感轴指向也跟随转动。陀螺仪测量载体角运动，计算载体姿态角，从而确定加速度计敏感轴指向，再通过坐标变换将加速度计输出的信号变换到导航坐标系上，进行导航计算。即在导航计算机内构建虚拟的数学拼图作为导航计算的参考坐标系，此虚拟平台与平台式惯导系统中的稳定平台作用类似。

惯导技术在军民领域都有巨大的应用市场。历史上，其发展可分为3个阶段，第一阶段从牛顿定律的提出到平台式惯导实现，第二阶段为平台式惯导到捷联式惯导的转变，第三阶段为捷联式惯导向惯性组合导航的发展。下面将分别介绍陀螺仪和组合导航技术。

惯导陀螺仪

陀螺仪为惯性系统的核心部件，是一种即使无外界参考信号，也能探测出运载体本身姿态和状态变化的内部传感器，其功能是敏感（灵敏感应探测）运动体的角度、角速度和角加速度。陀螺仪通常是指安装在万向支架中高速旋转的转子，转子同时可绕垂直于自转轴的一根轴或两根轴进动，前者称单自由度陀螺仪，后者称二自由度陀螺仪。陀螺仪具有定轴性和进动性，利用这些特性制成了敏感角速度的速率陀螺和敏感角偏差的位置陀螺。由于光学、微机电等技术被引入了陀螺仪的研制，现在习惯上把能完成陀螺功能的装置统称为陀螺。

自1910年首次用于船载指北陀螺罗经以来，陀螺已有100多年的发展史，发展过程大致分为4个阶段。第一阶段是滚珠轴承支承陀螺。第二阶段是20世纪40年代末到50年代初发展起来的液浮和气浮陀螺。第三阶段是20世纪60年代以后发展起来的挠性支承（即允许支承位置有一定变形）的转子陀螺。目前陀螺的发展进入第四阶段，即静电陀螺、激光陀螺、光纤陀螺和振动陀螺。

陀螺按原理可分为以经典力学为基础的机电式陀螺，和以近代物理学效应为基础的光电类陀螺。机电式陀螺主要包括滚珠轴承支承陀螺、液浮陀螺、气浮陀螺、静电陀螺等转子式陀螺，以及如音叉陀螺、半球谐振陀螺和微机电陀螺（MEMS）等新型振动陀螺。光电类陀螺主要包括激光陀螺、光纤陀螺、原子干涉陀螺、集成光学陀螺等。

滚珠轴承支承陀螺滚珠轴承陀螺首先应用于V-2导弹，为第一代转子陀螺仪。转子陀螺仪是把高速旋转的刚体转子支承起来，使之获得转动自由度的一种装置。转子轴能在惯性空间保持定轴性，用来测量角位移或角速度。转子陀螺仪的关键技术在于转子的高速旋转和支承方式。而滚珠轴承陀螺利用轴承和滚珠支承转子，由于滚珠轴承存在摩擦力矩大的问题，漂移误差一般在每小时一度到每小时十五度范围内，远远不能满足惯性系统的要求，现已淘汰。

液浮、气浮陀螺液浮、气浮陀螺为第二代转子陀螺仪，其相对于第一代转子陀螺——滚珠轴承陀螺的主要改进之处为，利用大密度的液体和气体作为支承而非采用机械支承，使内部的陀螺转子摩擦降低。所谓液浮支承是指转子和内环组成的浮筒组件（二自由度陀螺）泡在浮液里，浮液的密度足够大，使得浮力刚好跟浮筒组件的重力相平衡，这样在内环轴上的负荷几乎为零，因而摩擦力矩很小。气浮支承分为静压气浮和动压气浮两种。静压气浮支承是用2到3个大气压的气体送入浮筒和壳体的间隔中，使陀螺浮起。动压气浮支承则是利用转子的高速旋转所产生的气膜使得转子浮起来。液浮陀螺最早是麻省理工学院德雷伯实验室研制的，1973年研制出第三代液浮陀螺，漂移误差为0.000015度/小时，相当于24小时内总漂移为1角秒。利顿公司的G300G型液浮陀螺漂移误差为0.001度/小时，应用机惯导中。气浮、液浮陀螺的优点是精度高、尺寸小，缺点为需要精加工，加IT艺高，成本高。

挠性陀螺挠性陀螺为第三代转子陀螺，将挠性加速度计代替液浮摆式加速度计，利用挠性支承悬挂陀螺转子，将陀螺转子与驱动电机隔开，是二自由度的陀螺。挠性陀螺于上世纪60年代受飞机的导航需求推动发展迅速，分为平台式和捷联式两大类型。平台式精度达到0.001度/小时，捷联式精度达到0.01度/小时。挠性陀螺结构简单、成本低、体积小、启动快，缺点为挠性支承加工难度大，成品率低，且存在疲劳及稳定性问题，力学误差较大，动态范围小。

静电陀螺静电陀螺为第四代转子陀螺，于上世纪70年代研制成功。它利用静电引力使金属球型转子浮起来，这是较为彻底的支承革新，精度高，属于真正的自由度转子陀螺。其基本结构是一只金属球形转子加上两只碗形电极壳体，壳体外为陶瓷，内壁上固定6只金属电极，将球形转子放在对称密封壳体内而形成陀螺组件。给电极充电后，沿空间相互垂直三个方向的静电引力的合力，与转子本身的重力和惯性力相抵消，这样金属球形转子就能浮起来。静电悬浮必须在超真空环境下才有可能实现，否则会击穿放电，破坏静电支承力。静电陀螺仪工作时，球形转子依靠静电力悬浮在真空电极球腔内高速旋转，旋转主轴相对壳体的转角由非接触式光电传感器等测量。因此，在理想条件下，静电陀螺仪转子不受任何外力矩作用，完全工作在自由状态，其动量矩主轴将保持在惯性空间永远不动。这等于在仪器舱内建造了一颗人工恒星，可作为精密导航与定位的参照物，这正是机电式陀螺仪追求的最高境界。静电陀螺在1952年提出，1980年进入实现阶段，1995年达到精度0.00001度/小时，目前斯坦福大学有报告的精度为0.00000000001度/小时。1960年后，美国的霍尼韦尔公司和Autonetics公司开始研制静电陀螺。1960年到1980年，法国、英国、苏联、中国也相继展开静电陀螺的研制。静电陀螺具有精度高、结构简单、可靠性高、能全姿态测角等优点，缺点为加工工艺要求高、角度读取复杂、价格昂贵。

MEMS陀螺MEMS即机械电子系统，是采用纳米技术加工出的新一代微型机电装置，是一种振动式角速率传感器，其基本原理为将一种振动模式激励到另一种振动模式上，其幅度与输入的角度成正比。

MEMS陀螺的发展已有十佘年历史，目前常见的结构类型有框架式、音叉式和振动轮式几种。国外主要研制公司有美国Sperry、Draper实验室、通用电器、Watson和德州仪器等。MEMS优点为成本低，体积小，具有广泛的市场，缺点为加工工艺高，且随着MEMS传感器尺寸缩小，传统的检测效应已接近灵敏度极限，限制了高性能MEMS的发展。

激光陀螺传统的陀螺，无论是早期的滚珠轴承陀螺，还是后来发展起来的液浮陀螺、静电陀螺，都离不开高速旋转的机械转子。高速转子容易产生质量不平衡，容易受到加速度的影响，且需要一定的预热时间，即启动时间较长，这在一些紧急情况下使用很不方便。1960年激光技术出现后，利用光学中的Sagnac效应测量运载体旋转运动的激光陀螺仪得到迅速发展。

Sagnac效应简单讲，就是在环形光路中，沿顺、逆时针方向传播的两条光束路程有别。当环形光路相对惯性空间不转动时，顺、逆时针的光程长度相同。当环形光路相对惯性空间有一转动角速度ω时，顺、逆光程就有差异，其光程差L正比于转动角速度ω值。测出L值即可测出角速度ω，即完成角速率敏感功能。

激光陀螺仪具有较大的动态范围和高速率特性，精度高，启动时间短，可靠性高，寿命长。缺点为存在闭锁现象（低于一定低角速率时，不敏感角速度，即无法测量），价格昂贵，体积大。

近十几年来，激光陀螺已经发展十分成熟，新型激光陀螺研究（包括一些关于机械抖动激光陀螺和四频差动激光陀螺的技术改进）的主要进展是在激光陀螺的小型化、工程化和新型化等方面。

光纤陀螺光纤陀螺（FOG）使用与激光陀螺相同的原理，即Sagnac效应测量角度。但与激光陀螺不同的是，光纤陀螺利用一段光纤环代替了原来的光路。光纤可以绕制，其光路比激光陀螺光路大大增加，使得检测灵敏度和分辨率提高了几个数量等级，克服了激光陀螺的闭锁现象。其优点为无运动部件，价格低廉，启动时间短，动态范围宽，为捷联惯导系统传感器，拥有极强竞争力和广泛的市场，缺点为受温度影响较大。

从上世纪90年代起，0.1度/小时的中精度干涉型光纤陀螺在美国投入批量生产。德、日等国也研制成功偏置稳定性优于0.01度/小时的光纤陀螺。俄罗斯、英国、中国、韩国、新加坡、意大利、瑞士等国也有相关报道。2006年，美国霍尼韦尔公司的高精度光纤陀螺的零偏稳定性达到0.0003度/小时，采用长达4千米的光纤，测量范围12度/秒。同年，Ixspace公司报道了其用于卫星姿态控制的光纤陀螺，短期稳定性达到0.02～0.001度/小时，寿命达到了5～15年。

在美国，霍尼韦尔公司是航空和军事领域光学陀螺产品的主要研发机构，从1991年开始批量生产光纤陀螺系统。诺斯罗普·格鲁曼公司在2001年兼并了利顿工业公司，2002年又从Audax集团接收了光纤传感技术公司，是美国最有影响的光纤陀螺及其系统产品的生产企业。美国KVH工业公司的DSP光纤陀螺系列是将KVH公司独家拥有的保偏光纤和光纤元件与集成数字信号处理结合起来，克服了模拟信号处理的限制。还有其它一些研究机构，如斯坦福大学和麻省理工大学等，在光学陀螺研发方面居世界前列。日本的JEA、三菱精密仪器、日立电线、住友、松下等公司已批量生产多种级别的光纤陀螺，在干涉型光纤陀螺的实用化，特别是中、低精度等级光纤陀螺的实用化方面走在世界前列，主要用于汽车工业。欧洲国家也相当重视光纤陀螺在军事上的应用。法国汤姆逊公司及IXSEA公司、俄罗斯光联公司、英国航空航天公司、德国利铁夫公司等都已开发光纤陀螺产品，并应用于战术导航系统和舰船导航领域。国内的中低精度的光纤陀螺也已经工程化和产品化，广泛应用于航空、航天、航海、武器系统和其它工业领域中。

各类导航的对比及组合

由于基于推算法的惯导系统存在误差（尤其是位置误差）随时间积累的特性，在实际中需要每隔一段时间对其进行修正以保证其精度。而其它导航方式如无线电导航系统的定位精度，虽不受时间的影响，却受外界干扰影响较大，工作范围受地面台站覆盖区域的限制。多普勒导航与惯导一样，同属航位推算类，误差也是积累的，且多普勒导航系统必须采用外部航向信息。GPS虽然定位和测速精度高，不受时间与地区限制，但受制于美国，战时很难使用。因此一般以惯导为主再结合其它的无线电导航、天文导航、卫星导航、地形辅助等导航。

由于缺乏必要的导航数据组合处理算法，早期的组合导航多采用简单的功能组合，各导航传感器完全独立，组合的潜力没发挥出来。60年代出现卡尔曼滤波技术，即在两个以上导航系统输出的基础上，用卡尔曼滤波去估计系统的各种误差，再用估值去校正系统，使组合导航的精度优于任何一类导航的精度。目前主要的组合导航有：惯导/卫星导航组合，惯导/天文导航组合，惯导，多普勒导航组合，惯导/测向测距导航组合。

惯导/卫星导航组合卫星导航精度高，但不能连续提供运载置信号。同时，当运载体作剧烈动作或当导航星全球定位系统信噪比较低时，导航精度将大为降低。故卫星定位常与惯导组合，组合后不仅能大大改善惯导的位置和速度信息的精度，还能估计出陀螺漂移和惯性平台姿态误差等各种误差量，从而改善惯导性能。同时，利用惯导提供的速度等信息，还能改善卫星导航跟踪回路截获和锁定信号的能力。目前，研究最多的组合导航中一般均有惯导和卫星导航。其中最具代表性的是惯导/GPS组合导航系统，美国AGM-154导弹即采用此种组合。

惯导/多普勒导航组合多普勒雷达输出的测速信号精度较高，但瞬态噪声较大。惯导系统能提供精确的航向信息，且速度信息的瞬态性能好，但精度不高。两者结合可降低速度误差，提高惯性平台姿态精度，从而抑制位置误差的增大。应用卡尔曼滤波技术还可估计出陀螺漂移等干扰量，使惯导的性能得到改善。这种组合系统属于自主式系统，常用于军用飞机。

惯导/测向测距导航组合测向系统的方位角误差较大，故方位对准精度也差。与惯导组合则可改善方位对准精度。组合可间断也可连续，这种组合系统常用于民航飞机。在地面应答台覆盖区域内飞行时，它可用于区域导航。这种系统还能对惯性平台进行空中再对准，使运载体在地面台覆盖区域以外飞行时，用对准后的纯惯导方式导航。

惯导/天文导航组合天文导航能测量天体在惯性平台坐标系内的角位置，故组合后不仅能估计出陀螺漂移等干扰量，还能估计出真实的平台姿态误差，从而分辨出加速度计的零偏。美军“三叉戟”Ⅱ洲际导弹采用惯导/天文导航组合，落点误差为120米，这与MX导弹采用的浮球平台技术达到的精度处于同一水平，而研制费用仅为MX导弹的1/5。惯性/天文导航的组合效果好，但在中、低空使用时会受气候和云层的影响，因此在这种系统中常增加多普勒雷达，组合成更完善的自主式导航系统。

各类平台对惯导的要求

惯导系统具有自主性，精度高。各类陀螺仪由于精度、尺寸大小、适应的工作环境等不同，适用于不同的载体。

舰船导航的概念源于航海事业。由于舰船行驶时间长，而惯导误差随时间累积，故在舰船中的惯导系统要求漂移小，精度高。战略核潜艇的导航性能直接影响隐蔽性及潜射导弹的精度，而舰船导航直接关系武器精度和舰船的快速反应能力，因此航海导航是各类导航中对惯导系统要求最高的。早期惯导的定位精度约为1海里/小时，不能满足长时间工作的要求。目前美国最先进的舰船惯导系统已达到0.2海里/72小时，航向精度≤0.3角分/24小时，姿态精度≤5角秒，系统可靠性≥5000小时，系统维修时间≤O.5小时，重调时间≥360小时。

战斗舰艇要求惯导提供大容量、高精度的多种导航参数，具有高可靠性和可维修性，并能消除因舰艇甲板形变而带来的姿态角测量误差。大型舰船中使用最多的为液浮陀螺，也有精度最高的静电陀螺，光学陀螺也正在舰船导航中扮演重要角色。小型舰艇和民用船使用的多是精度低的光纤陀螺、MEMS等。

对于潜艇，由于其具有隐蔽性和攻击时的突然性，潜航时无法接受外界信息，也不能向外辐射能量，此时惯导是核潜艇唯一的、其它任何导航手段都无法替代的导航手段，故潜艇对陀螺的要求最高，使用的为静电陀螺和液浮陀螺等。

导弹由于导弹飞行时间较短，其对惯导的精度要求中等，属于短期导航。惯导在导弹发射全过程中担当“指路人”角色，能提高命中精度。发射前，要精确知道发射地点和目标的地理位置，计算出导弹的弹道方程、目标的距离方位、弹道上各级火箭发动机的点火点及关机点、导弹全程各点的速度、飞行方向和姿态，精确测定北向基准，进行瞄准和导弹内部惯导的对准，装订弹道控制指令。起飞上升阶段，惯性基准精确测量出导弹的位置、速度以及飞行方向和导弹的姿态进行轨道纠正，根据预定的速度、开关机点控制多级火箭发动机的工作。在飞行全过程，实时精确提供位置、位移量、速度、航向及姿态。

对于惯导，导弹要求其具有快速启动能力。一般在短程导弹中使用的是较为便宜的挠性陀螺或MEMS陀螺。而对于远程导弹等，早期使用的是精度高的液浮和气浮等机械陀螺，现逐渐被价格便宜的激光和光纤陀螺取代。对于战略导弹则使用的是液浮陀螺、静电陀螺等。

飞机作战飞机在执行远程轰炸任务时，需在惯性系统的引导下，从不同地点起飞，按严格规定的时间到达集结地点编队，在飞行过程中必须保持严格的速度和相互间距。空中加油时，必须与加油机准确配合，准确接近，保持与加油机的距离，控制好飞机的相对速度和正确航向与姿态，经过几千里的长途飞行，要准确飞临目标上空投掷或发射弹药，最后返航。惯导不仅能保证安全飞行，还为武器的投放、对准、稳定瞄准等提供位置、速度、航向和姿态等参数，惯导与武器交联，大大提高了作战能力。

飞机中用的多为中等精度的陀螺，如液浮陀螺、激光陀螺和光纤陀螺等。

航天电子篇5

【Abstract】AlongwiththedevelopmentofChina'saerospaceindustry，thereliabilityofavionicscommunicationequipmentintheaerospaceindustryhasattractedmoreandmoreattentionfromtherelevantdepartments，thepaperfirstintroducesthesignificanceofavionicscommunicationequipmentreliabilitydesign，andthenanalyzesthemaininfluencefactorsofavionicscommunicationequipment’sreliability，andfinallyputsforwardspecificmeasurestoensureaviationelectroniccommunicationequipmentreliabilitydesign.

【关键词】航空；设备；可靠性；技术

【Keywords】aviation；equipment；reliability；technology

【中图分类号】V243.1【文献标志码】A【文章编号】1673-1069（2017）04-0141-02

1引言

随着我国整体科学技术的不断发展，以及近年来在航天事业上的巨大发展，在航天产业中具备极大影响的电子通信设备其可靠性越发的受到人们的重视。目前众多的电子通信生产企业在其生产理念上，已经逐渐建立起了以切实检验手段来进行产品质量保障的体系，可靠性、质量已经成为设备使用者的最重要的关注点。在此背景下，论文围绕航空电子通信设备的可靠性，分三部分展开了细致的分析探讨，旨在提供一些该方面的理论参考，以下是具体内容。

2航空电子通信设备可靠性设计的重要意义

2.1是通信电子设备使用寿命的直接影响因素

首先基于航空事业其本身的特点，往往使用的周期很长，这也就要求航空电子设备具备很长的使用周期。而电子通信设备的可靠性设计便是电子通信设备使用寿命的最直接影响因素。从整体上观察，电子通信设备的设计、安装以及使用和后期的维修过程，可靠性都参与其中，因此也可以说目前在通信电子设备设计上可靠性已经成为一个设计的重点所在。

2.2是信息时代人们对电子通信设备的基本需求

随着我国科学技术的整体抬头，目前市场上的电子通信设备也越发的多元化和多样化。而随着通信电子设备数量的增多，在航空事业方面对通信电子设备的选择要求也就相应提升，除了要求通信电子设备满足基本的通信功能之外，在使用感受以及可靠性等方面，也提出了更多的要求，因此航空通信电子设备的可靠性设计是时代背景下的一个客观要求。

3航空电子通信设备可靠性的主要影响因素

3.1制造技术及制造条件的影响

在航空电子通信设备可靠性方面的影响因素，首先便是生产航空电子通信设备的制造技术以及制造的条件。就目前的航空电子通信设备发展趋势进行观察，便捷化、智能化以及多功能化是未来的发展趋势，而要实现这一趋势就必须在航空电子通信设备的生产环节，保障一个良好完整的生产体系。目前存在着一部分生产厂家，在生产中并不具备完备的生产的条件，进而难以保障航空电子通信设备的生产质量，在可靠性方面就会存在一定不确定性。

3.2恶劣天气的影响

因为航空电子通信设备的使用往往位于外界，而地球的环境十分多变，在太空更是会受到诸多的宇宙因素影响。雷电天气、雨雪天气等都会对航空电子通信设备产生一定干扰和破坏，影响设备的正常工作状态，而这些因素便会对航空电子通信设备的可靠性产生一定的影响。

3.3外界电磁的影响

航空电子通信设备在使用原理上，电磁波是其最为主要的一环，但是在航空电子通信设备使用时常常会受到一些外界电磁的影响。地球本身就是一个巨大的磁场，而这些电磁场中的电磁波所产生的辐射，便会对航空电子通信设备的正常工作产生一定的影响，进而对航空电子通信设备的可靠性造成了影响。

4保障航空子通信设备的可靠性措施

4.1不断优化、简化电子线路

不断进行航空电子通信设备电子线路的优化和简化，便可以极大化的减少外界磁场对航空电子通信设备可靠性的影响。而在航空电子通信设备可靠性设计时，必须在满足基本的航空电子通信设备功能以及质量的基础上，通过不断地进行技术创新，实现制造流程的优化，从而达到航空电子通信设备电子线路的简化和优化，具体而言可以从以下几个方面入手：①在元器件的使用通道设计上，可以设计为几个元器件共同使用一个通道，进而实现线路通道的减少[1]；②在元器件的使用数量上，可在保障基本功能之上，通过技术创新，尽可能减少对元器件的使用数量；③在设备组成上，尽可能使用软件对硬件进行代替；④对于设备中的一些模拟电路可使用数字电路进行代替。但在整体的线路简化、优化的过程中必须注意，不能为了最大化的简化路线，而导致元器件在使用过程中出现集成电路板被过载烧坏的现象，更不能将一些成熟性不足的技术和设计方案使用到航空电子通信设备电子线路的优化和简化中。

4.2深化低耗功率设计

目前在航空电子通信设备可靠性提升设计方面，低耗功率设计已经得到了一定的应用，但是从整体上进行观察，低耗功率设计还有很大的进一步深化空间，因此在提升航空电子通信设备可靠性方面，可以进一步对低耗功率设计进行深化。从航空电子通信设备性能上进行观察，航空电子通信设备正逐渐朝着高密度化以及微型化的方向发展，而这一趋势直接导致了航空电子通信设备中元器件数量的增多以及集成电路在能耗方面的提升，进而在航空电子通信设备的使用过程中持续发热的现象越发凸显，而这一问题就可能会导致，航空电子通信设备使用可靠性受到影响。因此在目前已有的低耗功率设计基础上，还需要进一步深化低耗功率设计，保护航空电子通信设备电路安全，也提升航空电子通信设备的可靠性[2]。

4.3依托维修性设计提升设备可靠性

除了设计制造环节提升航空电子通信设备可靠性之外，面对航空电子通信设备机械化工作环境和恶劣天气导致的航空电子通信设备损坏，还需要通过维修性设计，在航空电子通信设备的后期使用上提升其可靠性。具体而言，航空电子通信设备的制作人员必须保障航空电子通信设备在故障出现后的检查和拆卸十分方便；此外对于航空电子通信设备的一些元器件必须是可以在市场上买到的，不能大量使用一些不再生产和使用的元器件。

5结语

综上所述，随着我国航天事业的整体抬头，以及通信电子设备的不断多元化和多样化，人们逐渐对通信电子设备的可靠性提出了新的要求，而通信电子设备的可靠性设计本身，也直接对通信电子设备的使用寿命产生影响，也是时代背景下的一种必然要求。航空电子通信设备可靠性方面，制造技术及制造条件、机械化工作环境、恶劣天气、外界电磁都会对其产生影响，基于这些影响因素以及结合航空电子通信设备的特殊性，不断优化、简化电子线路、深化低耗功率设计、依托于维修性设计提升设备可靠性是切实有效保障航空子通信设备可靠性的具体措施，值得相关企业充分合理地参考使用。

【参考文献】

航天电子篇6

俗活说：种田看水，行路看天，出门首先要了解天气，这样外出旅行才有备无患。今年秋天，我国“神舟”六号将再次升空做第二次载人航天飞行，一别两年的美国航天飞机也将于5月重起航天之旅。与我们外出旅游一样，这些航天飞行也要首先看好空间天气再做定夺。

大气层里的天气现象以风雨为主，太空虽然没有风云变幻，可是各种看不见的危害更是暗箭难防，尤其围绕太阳发生的太空气象变化比地面的天气现象更激烈更危险。对于宇宙射线，宇航服的特异防护层可以像雨衣挡雨一样保护宇航员避开它的辐射，对付阴阳面之间巨大的温差，宇航服的空调系统会提供恒温保护，而对于来自太阳射线的各种威胁可就不那么好对付了。

春节前，太阳连续发生十几次高强度粒子风暴形成的太阳耀斑，导致短波通讯中断。有统计表明火山爆发、地震、交通事故等都与这些耀斑有关。科学研究和实测数据表明，由太阳黑子活动引发的太阳风暴的强大辐射会严重伤害宇航员，其强度相当于做几百次X射线透视的辐射剂量。其中较典型的太阳耀斑会释放出巨大能量、电子辐射和高能带电粒子，影响到我们的主要是带电粒子，这些带电粒子很有可能打在卫星等航天器上，不但能穿透卫星内部造成永久性破坏，甚至切断电路传送，使卫星得到一些错误的指令，给载人太空船带来灭顶之灾，更不要说对舱外宇航员的伤害了。而太阳黑子的突然爆发，还会带来了紫外线的增加。紫外线会加热地球高层大气，由此造成一些大型航天器，如太空船改变原来的运行轨道，并与同样改变原有飞行轨道的太空垃圾相撞，还会影响通讯设施和地面输电线路的正常运行。

科学家在预测太空气象方面已经取得了重大进展。法国国家科研中心高层大气物理所的罗比・布道克斯和芬兰气象学院的专家研究出一种新的探测方法，他们利用太阳高层大气物理观测站监视太阳背离地球一面黑子的活跃区域。由于太阳的自转周期为27天，这样在太阳黑子旋转到正对地球之前，科学家便可提前两周发出警报。太空存在着一种自由漂移的氢原子光谱线，而太阳的活跃区就是一个不停地，强烈而密集地发射这种光谱线的发光体。太空中其他的氢原子形同一块屏幕，处在太阳另一端的这些氢原子屏幕会反射由太阳背面活跃区发出的紫外线，当定位于地球与太阳之间的太阳高层大气物理观测站接收到这些紫外线时，就可以找出太阳背面的发射区，从而有效地预测什么时候太阳黑子的辐射量最强以及何时旋转至地球正面，提醒人们提前采取有效措施，降低对地球周围航天器的影响。

天体物理学家们正在紧张地工作着。他们通过巨型天文望远镜和探测卫星，从每一个可能出现太阳风暴的角度观测着无垠的太空。美国国家航空航天局计划把一颗新型探测卫星送上太空，其目的就是用来追踪汜录从太阳到地球的风暴轨迹，及时做出预报，把太阳风暴造成的损害减低到尽可能低的程度。同时，他们与能源部等部门合作，还将把新型器材送上气象卫星以搜集预报空间天气的信息，力争在10年内达到准确预报空间天气的水平。目前，太空环境中心已开始在互联网上预报空间天气，网址是WWW．sec，noaa．gov。我国的空间天气预报也已经开始试播，今年5月中旬，中央气象台在一次正常天气预报之后，做了太阳黑子动态等简短的空间天气预报，为航天发射活动提供参考资料。但是要做出准确、全面的空间天气预报，正如专家所言，后面还有很长的路要走。