雷達—電子戰—通信一體化概論

《雷達—電子戰—通信一體化概論》是由作者張明友於2010年6月發行出版的書籍。集中了現代材料學、光子學、微電子學、光電子技術、微機械技術,尤其是計算機硬體和軟體以及軟體無線電技術等各學科成就的高科技系統。

基本介紹

• 書名：雷達—電子戰—通信一體化
• 作者：張明友
• ISBN：978-7-118-06710-1
• 頁數：420
• 定價：32
• 出版時間：2010年6月
• 裝幀：平裝
• 開本：16

內容簡介

雷達—電子戰—通信一體化是近代多感測器系統變革的新技術和新體制的集中體現,代表未來作戰平台多感測器系統發展的必然趨勢,是集中了現代材料學、光子學、微電子學、光電子技術、微機械技術,尤其是計算機硬體和軟體以及軟體無線電技術等各學科成就的高科技系統。　本書共分7 章,內容包括:緒論,一體化航空電子系統,航空電子系統的綜合感測器系統(ISS),艦用先進多功能射頻概念( AMRFC),航空( 或艦用) 電子系統的綜合射頻孔徑,航空(或艦用)電子系統的統一光電網路和航空(或艦用)電子軟體架構設計技術。　本書題材新穎

目錄

雷達—電子戰—通信一體化概論

第1章 緒論1

1.1 概述1

1.2 雷達—通信一體化概念2

1.2.1 雷達信號與通信信號的特點2

1.2.2 雷達增加通信功能的可行性3

1.3 雷達—電子戰一體化概念3

1.4 雷達—電子戰—通信一體化概念4

1.5 航空電子系統一體化的若干重要技術簡介5

1.5.1 航空電子系統綜合設計技術6

1.5.2 綜合處理系統技術6

1.5.3 共享孔徑技術和有源相控陣技術6

1.5.4 綜合感測器技術和共用模組設計技術7

1.5.5 匯流排技術和統一網路技術7

1.5.6 綜合顯控記錄技術8

1.5.7 軟體技術和軟體無線電技術8

1.5.8 數據融合技術8

1.6 航空電子系統一體化的技術特徵10

1.6.1 採用多功能共用模組10

1.6.2 資源冗餘10

1.6.3 動態重構10

1.6.4 高利用率和可維修性11

1.6.5 硬體和軟體均採用開放式結構11

1.7 一體化電子系統中綜合化和模組化之間的關係11

1.7.1 綜合化和模組化之間的關係11

1.7.2 只有模組化,沒有綜合化技術,就無法實現系統一體化14

第2章 一體化航空電子系統16

2.1 概述16

2.2 新一代航空電子系統結構的發展過程18

2.3 “寶石柱冶計畫23

2.3.1 概述23

2.3.2 “寶石柱冶計畫構成的系統24

2.3.3 “寶石柱冶計畫的特點26

2.3.4 ATF 飛機的航空電子設備的綜合化設計簡介29

2.4 “寶石台冶計畫31

2.4.1 概述31

2.4.2 未來軍用航空電子的發展趨勢38

2.4.3 JSF 航空電子設備簡介39

2.5 “寶石柱冶的通用綜合處理器42

2.5.1 F -22 的航空電子系統核心處理子系統結構42

2.5.2 F -22 的通用綜合處理器技術分析43

2.6 “寶石台冶的綜合核心處理器45

2.6.1 F -35 的綜合核心處理器技術分析45

2.6.2 “寶石台冶的綜合核心處理器系統級要求46

2.6.3 共用多晶片處理器49

2.6.4 公共控制單元50

2.6.5 共用模組51

2.6.6 共用處理單元52

第3章 航空電子系統的綜合感測器系統(ISS) 54

3.1 概述54

3.2 感測器射頻綜合頻段劃分56

3.3 ISS 的功能和要求56

3.4 ISS 的實現途徑60

3.4.1 感測器內部功能橫向劃分及綜合61

3.4.2 實現射頻綜合方法分析61

3.4.3 ISS 的構成方案63

3.5 綜合感測器系統的論證結果65

3.5.1 ISS 系統的工程流程65

3.5.2 需求的下行分析流程66

3.5.3 綜合RF 系統的定義67

3.5.4 基線ISS 的結構67

3.5.5 ISS 的RF 執行緒67

3.5.6 開放式系統結構68

3.5.7 ISS 的項目規劃68

3.5.8 兩個小組的ISS 驗證計畫69

3.5.9 ISS 的驗證結果70

3.6 綜合射頻感測器的開放系統結構72

3.6.1 概述72

3.6.2 OSA 的若干定義73

3.6.3 OSA 的特性74

3.6.4 ISS 的構形原理和OSA 的實現途徑75

3.7 開放式系統結構標準體系簡介82

3.7.1 軟體標準82

3.7.2 封裝與接口標準83

3.7.3 通信與網路標準83

3.7.4 共用功能模組標準83

3.7.5 綜合感測器標準84

3.7.6 系統級標準84

3.8 “寶石台冶的綜合射頻系統簡介84

第4章 艦用先進多功能射頻概念(AMRFC) 87

4.1 概述87

4.2 演示驗證方案中的RF 功能91

4.2.1 通信91

4.2.2 電子戰92

4.2.3 雷達93

4.2.4 校正93

4.3 硬體結構94

4.3.1 發射陣列設計94

4.3.2 波形產生和分配94

4.3.3 接收陣列設計95

4.3.4 接收波束形成96

4.4 軟體體系結構98

4.4.1 概述98

4.4.2 核心繫統軟體98

4.4.3 RF 功能軟體99

4.5 試驗台結構99

4.6 概念場景100

4.7 結果和演示性能101

第5章 航空(或艦用)電子系統的綜合射頻孔徑106

5.1 概述106

5.2 航空電子系統中的綜合射頻孔徑107

5.3 F -22 和F -35 戰鬥機中的射頻孔徑109

5.3.1 聯合式孔徑配置109

5.3.2 增強孔徑配置111

5.4 一種先進共享孔徑計畫(ASAP)的陣列設計概念113

5.4.1 ASAP 系統概念113

5.4.2 輻射孔徑設計114

5.4.3 T/ R 模組116

5.4.4 波束形成網路的設計118

5.4.5 時間分割119

5.5 一種寬頻雙波束接收陣列設計120

5.5.1 共享孔徑陣列概念120

5.5.2 寬頻雙極化輻射單元121

5.5.3 寬頻雙通道接收模組123

5.5.4 寬頻雙波束接收陣列設計125

5.6 幾種超寬頻多頻段共用孔徑相控陣天線簡介127

5.6.1 採用交替錐形單元和波導輻射器的艦載的多頻段相控陣列天線128

5.6.2 一種超寬頻多頻段天線130

5.6.3 一種共用孔徑多頻段雷達天線131

5.6.4 一種寬頻多極化共用孔徑天線簡介133

5.7 車載多功能射頻套用的Ka 頻段電掃天線134

5.7.1 概述134

5.7.2 電掃天線的工作原理135

5.7.3 波束開關網路135

5.7.4 羅特曼透鏡136

5.7.5 放大器138

5.7.6 貼片陣列138

5.7.7 微波暗室測量法139

第6章 航空(或艦用)電子系統的統一光電網路142

6.1 概述142

6.1.1 當前航空電子系統中互連的概念142

6.1.2 光學互連概念142

6.1.3 統一航空電子網路的要求144

6.2 光纖通道技術147

6.2.1 概述147

6.2.2 光纖通道技術分析147

6.2.3 光纖通道拓撲結構149

6.2.4 光纖通道的特性153

6.2.5 光纖通道通信系統154

6.3 光纖通道將代替MIL - STD -1553(GJB 28)匯流排159

6.3.1 概述159

6.3.2 光纖通道中MIL - STD -1553 的字格式映射160

6.3.3 光纖通道中MIL - STD -1553 信息傳輸格式161

6.3.4 光纖通道中MIL - STD -1553 匯流排結構的拓展161

6.3.5 光纖通道在航空電子中的套用162

6.4 可變規模一致性(互連)接口技術166

6.4.1 概述166

6.4.2 SCI 系統的工作特點167

6.4.3 採用SCI 技術的高等級下一代通用航空電子結構概述168

6.4.4 SCI 在未來一代航空電子系統中的實施169

6.4.5 套用SCI 的關鍵技術170

6.4.6 兩種航空電子系統光纖統一網路的比較175

6.5 AFDX 網路體系結構178

6.5.1 乙太網(Ethernet)概述178

6.5.2 AFDX 網路配置模型179

6.5.3 AFDX 網路結構180

6.5.4 AFDX 乙太網幀協定和協定棧182

6.5.5 AFDX 網路設計183

6.5.6 AFDX 在綜合模組化航空電子中的套用簡介184

6.6 航空電子系統信號分配的光纖網路結構186

6.6.1 概述186

6.6.2 傳統和現代的光纖系統186

6.6.3 光纖信號分配系統190

6.6.4 多發射機及多接收機系統192

6.7 雷達、通信和電子戰射頻功能一體化系統中的光子縱橫交換機194

6.8 一種採用光電技術的有源ESA 結構195

第7章 航空(或艦用)電子軟體架構設計技術197

7.1 概述197

7.2 綜合模組化航空電子設備198

7.2.1 模組化的解決方法198

7.2.2 模組化系統的軟體方法202

7.3 航空電子套用軟體接口標準203

7.3.1 標準的演化203

7.3.2 軟體接口標準的主要研究內容203

7.4 一種綜合航空電子系統開放式軟體設計技術———三層堆疊設計法207

7.4.1 概述207

7.4.2 開放式系統軟體設計208

7.4.3 3 層堆疊軟體結構設計構思的先進性215

7.5 基於COTS 的航空電子軟體開發215

7.5.1 概述215

7.5.2 COTS 產品套用於航空領域的優點216

7.5.3 COTS 軟體產品在航空領域面臨的挑戰216

7.5.4 基於COTS 的航空電子軟體構架217

7.5.5 COTS 的開發過程218

7.6 若干可提供開放系統硬體結構的軟體結構簡介219

7.6.1 ISS 的軟體結構219

7.6.2 PAVE PILLAR 的任務軟體結構221

7.6.3 綜合CNI 終端的軟體結構221

7.7 航空電子系統在信息共享技術中的突破225

7.7.1 概述225

7.7.2 實現方法226

7.7.3 RTDM 的優點228

7.8 控制系統結構和資源管理方法228

7.8.1 感測器管理和感測器控制228

7.8.2 控制系統結構和資源管理方法229

7.8.3 感測器控制和感測器管理例子231

7.9 JAST 的航空電子系統的軟體設計和開發狀況233

7.9.1 Ada 程式語言233

7.9.2 航空電子系統軟體分類結構234

7.9.3 任務軟體結構236

7.9.4 軟體開發過程236

7.9.5 軟體開發環境237

7.9.6 再利用和復用237

7.9.7 “軟體與硬體隔離冶方法238

7.10 未來航空電子軟體的關鍵軟體技術提要238

縮略語239

參考文獻247