自莱特兄弟起飞以来，航空一直是变化最快的工程领域之一。
起初，飞行员仅凭本能和技巧驾驶飞机。
但随着航空技术变得更好，使现代飞机保持在空中的系统也变得更好。
航空电子学是工程的一部分，负责设计、构建和维护控制从飞机引擎和飞行控制到通信和导航系统的一切的电子系统。
没有航空电子设备，现代飞行是不可能的。
在本文中，我将谈论航空电子设备的迷人世界，并解释为什么任何有抱负的工程师都需要了解它。
航空电子学概论
正式定义：
机载电气电子设备的设计与生产；术语源自航空电子。
航空电子工程导论
航空电子学是“航空”和“电子”这两个词的组合。它是飞机、宇宙飞船和人造卫星中使用的电气系统的名称。
这些系统对现代飞机非常重要，因为它们有助于发动机控制、飞行控制系统、导航、通信、照明系统、威胁检测、燃料系统、电光 (EO/IR) 系统、气象雷达、性能监视器、和更多。
本文的目的是概述航空电子设备及其不同部分。
导航系统
导航是现代飞机中使用的最重要的航空电子系统之一。
导航系统帮助飞行员弄清楚他们在地球表面上方的位置，并将飞机带到需要去的地方。
过去，飞机在地面使用无线电和惯性导航程序。另一方面，现代航空电子设备已经取得了长足的进步，现在使用 GPS 和 WAAS 等卫星系统来提供更准确和可靠的位置数据。
现代航空电子设备添加了额外的部件以提高导航系统的可靠性。
例如，GPS 是主要的寻路方式，无线电是紧急情况下的备用方式。
这确保了即使主导航系统停止工作，飞机仍然是安全的。
监管要求
起飞前，美国联邦航空管理局 (FAA) 要求所有飞机都安装航空电子系统。
这些规则确保飞机的航空电子系统符合某些安全标准，并采用最新技术。
美国联邦航空局还要求定期检查和修理航空电子系统，以确保它们继续工作。
航空电子系统和设备
航空电子系统的功能
飞机上的航空电子系统可以做很多不同的事情，例如：
- 发动机控制：控制和管理飞机的发动机。
- 飞行控制系统：确保飞机朝正确的方向移动和飞行。
- 导航：找出飞机的位置和方式
- 通讯：让您与地面上的其他飞机和站点通话。
- 飞行记录器：记录有关飞行的信息，以便在发生事故后进行调查。
- 照明系统：通过发光让航班起飞和降落。
- 威胁检测：发现可能的威胁并告知机组人员。
- 燃料系统：管理和跟踪使用了多少燃料。
- 电光和红外 (EO/IR) 系统：它们帮助飞行员在低能见度条件下看得更清楚。
- 天气雷达：弄清楚并显示天气情况。
- 性能监视器：跟踪并显示有关飞机运行情况的数据。
航空电子系统的位置
航空电子设备通常位于飞机的驾驶舱内。
驾驶舱是控制、监控、通信、导航、气象、防撞等系统的所在。
一个基本的航电系统由通信、导航、显示管理、警用直升机探照灯等几部分组成。
航空电子数据总线协议
飞机网络使用航空电子数据总线协议连接军用和商用飞机的航空电子系统。
这些协议使不同的系统能够通信和共享信息，这对于高效和安全的飞行操作至关重要。
电源
大多数飞机使用 14 或 28 伏直流系统为其航空电子设备供电。
但更大、更复杂的飞机使用电压更高的交流电源为其航空电子设备供电。
航空电子设备和航空安全
航空电子设备是航空安全和效率的重要组成部分，因为它为飞机提供了避免或处理危险、导航、通信和正常工作所需的仪器和电子设备。
现代航空电子系统提供的解决方案需要大量计算能力，才能在任何空域或天气下实现更远、更安全、更高效的飞行。
改进飞行计划和警报应用程序
航空电子技术还可以通过提前提供准确的天气信息，帮助商业航空公司、公务航空和直升机运营改进飞行计划和警报。
这些信息可以让调度员选择使用最少汽油量并且被恶劣天气搞砸的可能性最小的替代路线，从而帮助减少损失并使事情变得更安全。
此外，当飞行员确切地知道天气会发生什么以及何时发生时，他们可以为乘客提供更好的体验。
加强安全
飞行员可以通过从地面上的其他飞机和系统获取信息来避免可能发生的碰撞和其他危险。
交通警报和防撞系统 (TCAS) 使用航空电子技术让飞行员知道附近何时有其他飞机，并帮助他们避免可能发生的碰撞。
飞机及其乘客的安全还取决于气象雷达和卫星导航系统。
航空电子设备的未来
航空电子设备预计在未来几年内会发生很大变化，这要归功于技术的改进，这将带来更易于使用的界面、触摸屏、传感器和自动化。
这些改进将使飞行员更安全，更了解周围环境。
航空电子能力的进步
随着无人驾驶飞机、人工智能、生物识别技术、机器人技术、区块链、替代燃料和电动飞机等新技术的出现，航空电子技术日新月异。
到 2036 年，航空业希望将乘客和货物的数量增加近一倍。
这将需要新的技术和做事方式来满足需求。
这可能包括飞行甲板上更大的屏幕、更容易在黑暗中看到的工具，以及可以穿透云雾的传感器。
驾驶舱内的连通性
在接下来的五年里，连接在驾驶舱中的使用方式可能会发生变化。
基于轨迹的操作和增强型数据链将变得更加普遍。
这些技术将帮助飞行员更好地预测和应对天气、空中交通和其他影响飞行操作的因素的变化。
无人机系统的进步
在接下来的十年里，无人驾驶飞机系统的技术也可能会变得更好。
Textron Systems 和其他公司正在为这些系统开发新功能，这可以使无人驾驶飞机在各种情况下更容易使用。
航空市场的变化
预计到 2025 年，全球航空市场也将发生很大变化。
中国有望超过美国成为全球最大的航空旅行市场，印度有望从第七位上升至第三位。
这些变化可能会使航空公司在寻找与竞争对手不同的方法时相互竞争。
此外，我们可能会在天空中看到来自 Eviation Alice 等公司的新飞机，这些公司正在制造获准用于商业用途的电动飞机。
航空电子设备培训和认证（以美国为例）
要成为航空电子技术员或工程师，您必须完成大约需要 2,000 小时的培训计划，其中包括实践经验。
联邦航空管理局 (FAA) 必须批准培训计划，候选人还必须获得机身和动力装置 (A&P) 证书。
FAA 规定还规定，候选人必须年满 18 岁，英语流利，并通过笔试、口试和实践测试。
不同角色的专业化
航空电子技术人员可以是工作台技术人员、系统故障排除人员或线路技术人员等。
每个角色都需要不同的技能和经验，因此候选人应该寻找合适的培训来满足他们想要的角色的需求。
从事航空电子事业的选择
航空电子技术人员只需获得高中文凭或同等学历即可找到工作，并在工作中学习。
他们还可以获得汽车技术、航空或电气工程的副学士学位或学士学位。
不同的学校和学位级别对每条教育路径都有不同的要求。
航空电子职业技能
航空电子技术人员必须始终表现出对细节的关注、可靠性和分析思考的能力。
航空电子技术人员需要了解 FAA、手动工具和电气系统等方面的知识，但他们还需要能够批判性地思考和解决问题，以便在出现问题时加以解决。
要想在野外工作顺利，还需要能动好手眼，注意细节。
沟通与团队合作
航空电子技术人员经常在团队中工作，因此他们需要能够与其他人进行良好的沟通和相处。
他们可能还需要向其他团队成员、飞行员或空中交通管制人员解释复杂的技术信息，因此能说会写很重要。
沟通在许多航空工作中非常重要，例如机组人员、机组人员和空中交通管制，在这些工作中，能否清楚地传达信息可能是生死攸关的问题。
团队合作在航空机械和工程领域尤为重要，拥有不同技术技能的人需要通力合作，以确保复杂的系统和机器保持良好状态。
体力和适应能力
体力和灵巧性对于航空电子技术人员来说也很重要，因为他们可能需要在狭小的空间内工作、爬梯子或高空作业，并且需要长时间从事重复性工作。
此外，由于航空技术一直在变化，航空电子技术人员需要灵活并愿意学习新技能和新技术，以便跟上行业发展的步伐。
人格特质
大多数航空电子技术人员都是务实的人，他们喜欢在户外工作或从事他们可以亲手完成的项目。
他们也倾向于调查，这意味着他们非常好奇并且经常喜欢独处。
航空电子技术人员在社会责任测试中表现出色，这表明他们希望得到公平的结果并普遍关心他人。
他们在责任心量表上也往往得分很高，这意味着他们有条不紊、可靠，而且通常会提前计划好事情。
视频：航空电子工程师或技术员做什么？
提示：如果需要，请打开字幕按钮。如果您不熟悉英语，请在设置按钮中选择“自动翻译”。在您最喜欢的语言可供翻译之前，您可能需要先点击视频的语言。
航空电子技术员薪水
薪酬信息
根据您所处的位置，航空电子技术人员的平均工资可能会有所不同。
例如，根据美国劳工统计局 (BLS) 的数据，截至 2020 年 5 月，美国航空电子技术人员的年薪中位数为 66,440 美元。
航空电子技术员的平均工资为每年 55,545 美元，或每小时 26.7 美元。
在这个领域，收入最高的 10% 的人平均每年赚取 75,000 美元或更多。
位置也会影响航空电子技术人员的预期收入，收入最高的州是华盛顿、加利福尼亚、内华达、阿拉斯加和俄勒冈。
影响薪资的因素
影响航空电子技术人员薪水的一些因素包括他们的教育水平、他们的具体工作职责和责任、他们工作的飞机类型（如商用、军用或私人），以及他们在航空领域的技能需求。人才市场。
技术人员的薪水也可能受到他们工作的公司规模以及他们获得的任何额外认证的影响。
其他薪资考虑
重要的是要注意，航空电子技术人员可能按小时或按月支付报酬，有些人可能会得到额外的钱，如加班费或奖金。
根据美国劳工统计局的数据，航空航天产品和零件制造、定期航空运输以及航空运输支持活动为航空电子技术人员支付的费用最高。
最后，重要的是要记住，薪资数据可能会受到经济和行业特定因素的影响，并且个人收入可能会因多种因素而异。
影响航空电子设备成本的因素
航空电子设备之所以昂贵，原因有很多，例如：
材料成本
对于航空电子部件，精度非常重要。
航空电子系统需要微机械部件、磁力计和其他复杂部件才能按预期方式工作。
这些专用材料和零件价格昂贵，因此，航空电子设备的成本可能会大幅上涨。
劳动力成本
需要经过大量培训的技术人员和工程师来制造、安装和修理航空电子系统。
这是因为航空电子系统复杂，需要由具有专业知识和技能的人员操作、维护和修理。
因此，这些技术工人的工资会增加整个航空电子设备的成本。
美国联邦航空局认证
美国联邦航空管理局 (FAA) 对必须如何构建和维护在国家空域系统中工作的航空电子系统有严格的规定。
FAA 认证是一个昂贵的过程，涉及非常仔细地测试和评估航空电子系统，以确保它们遵守安全规则。
获得 FAA 认证的成本可能占整个航空电子设备成本的很大一部分。
产量有限
由于使用中的飞机不多，航电公司制造的零件较少，这意味着每个零件的成本更高。
这是因为制造单个零件的成本分摊到数量较少的单元上，因此制造成本更高。
航空电子设备价格昂贵，因为它们由精密零件制成，需要 FAA 认证，而且产量很小。
这些东西增加了航空电子系统的成本，使它们成为拥有或运营飞机的人的一大笔投资。
军用和商用航空中的航空电子设备
军用和商用航空都以多种方式使用航空电子技术。它可以帮助导航、通信、飞行控制和发现威胁等。
军用飞机航空电子系统满足比商用系统更严格的标准。它们可能具有电子对抗、加密通信和可以发现来袭导弹或敌机的传感器等功能。
航空电子技术导致了更好的天气雷达和导航系统的发展，使飞行更安全、更高效，以及更先进的飞行管理系统，可以节省燃料和减少污染。
军用航空和商用航空之间的差异
由于军用飞机面临独特且通常困难的条件，因此它们的航空电子系统往往比商用飞机更强大、更可靠。
军用飞机还可能具有额外的航空电子设备功能，如加密通信、电子对抗和威胁检测系统。
航空电子技术的最新进展
航空电子技术的最新改进带来了新功能，例如电传操纵系统、全电子显示器和通过光纤进行通信。
一些为军方制造的技术现在被用于民用喷气客机。
航空电子技术在军用和商用航空中的其他有趣用途包括合成视觉系统、平视显示器、增强现实系统、无人驾驶飞行器和精确着陆系统。
下一代航空电子技术
正在对下一代航空电子技术进行新的研究，例如由电池或燃料电池驱动的电动混合动力飞机、使用基于卫星的空中交通管制的先进导航系统，以及可用于军用和民用的自主飞行控制系统目的。
总的来说，航空电子技术仍然是军用和民用航空的关键部分，使飞机更安全、更高效，并且能够做更多的事情。
用例
| 用于： | 描述： |
|---|---|
| 导航系统 | 没有导航系统，航空电子设备就无法工作。他们有 GPS、惯性导航和其他系统，可以帮助飞行员弄清楚他们在哪里以及如何安全地绕行。这些系统使用传感器、计算机和软件来实时告诉飞行员他们在哪里、他们的速度有多快以及他们在多高的高度。 |
| 飞行控制系统 | 航空电子设备的另一个重要用途是用于飞行控制系统。这些系统使用传感器和计算机程序来使飞机在空中保持稳定和受控。它们可以帮助飞行员保持高度、速度和方向，以及观察和调整空气中的湍流和其他条件。 |
| 通讯系统 | 航空电子设备的另一个重要部分是通信系统。这些系统中有无线电、转发器和其他设备，可以让飞行员与地面人员、其他飞行员和航空基础设施的其他部分交谈。通信系统可帮助飞行员获取有关天气的最新信息、空中交通管制的指示以及其他重要信息。 |
| 安全系统 | 航空电子系统还可以具有安全功能，例如避免碰撞、探测和警告地形以及使用气象雷达。这些系统使用传感器、算法和软件来发现和处理可能的危险。这有助于确保飞机及其乘客的安全。 |
| 引擎管理 | 航空电子设备也可用于控制飞机的发动机。这些系统中使用传感器和计算机来跟踪发动机性能、燃料使用和其他因素。这可以让飞行员提高发动机性能并节省燃料。 |
结论
正如我们所见，航空电子设备是现代航空的重要组成部分。
它的工作是确保航班安全和平稳运行，以及节省燃料和减少污染。
但随着航空业的变化，航空电子工程师必须完成的任务也会发生变化。
随着自动驾驶飞机变得越来越普遍以及对实时数据和分析的需求不断增长，航空电子设备将成为未来航空业更加重要的组成部分。
对于想从事航空电子工作的人来说，未来看起来不错。
随着对高技能航空电子工程师的需求不断增长，个人和职业发展几乎有无穷无尽的机会。
因此，无论您是经验丰富的工程师还是刚刚起步，航空电子学都是您应该研究的领域。
现在是深入迷人的航空电子世界的最佳时机，它具有独特的挑战、尖端技术以及在航空界的重要作用。
分享…
