軍用航空電子系統幾大關鍵趨勢（一）

眾所周知，軍用航空電子對半導體IC、電子元器件、連接器及電子系統有著非常苛刻的要求，目前，較為知名的主要軍用航空電子供應商ADI、TI、Xilinx、英飛凌、Altera、MicroSemiconductor等。為發現未來主要技術脈絡及商機，故梳理軍用航空電子領域主要幾個關鍵技術新發展，包括導航系統，顯示器，COTS及電子結構，期為讀者提供有益參考。

　　導航系統的新發展

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

　　1 GPS的主要發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）火箭發射了第一顆GPS 2R全球定位系統衛星。它是要發射的Navstar系列中的第42顆衛星。

　　先前的一顆2R衛星于1997年1月在發射時因運載火箭爆炸面損毀。GPS 2R衛星由洛克希德#馬丁公司研制，重2030千克。2R衛星及其18顆以后的衛星將能進行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測距能力，以提高精度。一旦6~8顆新的2R衛星投入工作，GPS導航精度將從目前的10米提高到優于6米。

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

　　今后四年是太陽活動高峰時期，而GPS及其應用是在太陽特別溫和期間發展的，而且與2/2A衛星的輸出功率比較，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于系統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重新截獲衛星。有原子鐘可在不到1分鐘內拾取衛星信號，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天線和新材料。GPS接收機對采用較好的自適應零位操縱干擾技術來說，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個頻率的導航衛星信號。干擾機重10~12千克，發射的功率足以抑制數百千米以內接收機的正常工作。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展

　　光纖陀螺的優點是尺寸小、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