数位航空电子系统(第五版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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航空电子技术的发展，带动了整个电子、 仪器、显示、控制、通讯、导航、自动化等技术的提升，也顺利的应用于民生产业。 本书共十四个章节，详细介绍了数位航空电子系统之技术与理论。航空电子的特色是以CNS/ATM为主轴，其中C表Communication(通讯)，N表示Navigation(导航)，S表示Surveillance(监视或搜索)，ATM则表Air Traffic Management(空中交通管理)；本书除了基础理论外，也针对 CNS/ATM另辟一章来加以说明。本书适用于大学、科大航空电子系、航空太空工程系之「航空电子」、「航电系统」课程或相关业界人士及有兴趣之读者。

本书特色

　　1. 全书共十五个章节，详细介绍数位航空电子系统之技术与理论。
　　2. 本书附「航电重要字汇」，可提供读者查阅使用。
　　3. 本书附「航电系统相关综合性试题」，可供参加公务人员升等考试及高考航空技师等读者参考使用。

好的，这是一份关于一本名为《现代航空导航与控制系统》的图书的详细简介。请注意，这份简介完全不涉及《数位航空电子系统（第五版）》的内容。 --- 图书名称：现代航空导航与控制系统 作者： 张伟，李明 出版社： 航空工业出版社 出版年份： 2023年 图书简介 《现代航空导航与控制系统》 是一部面向航空航天领域专业人士、高级工程技术人员以及相关专业高年级本科生和研究生的综合性技术专著。本书旨在系统、深入地剖析当前航空器导航与飞行控制领域的前沿理论、核心技术与工程应用。在航空技术飞速发展的今天，精准的导航、可靠的控制以及高度集成的系统是保障飞行安全与提升任务效率的关键。本书正是立足于这一需求，全面梳理了从基础原理到复杂集成系统的演进历程与最新发展。 本书结构严谨，内容涵盖了现代航空器导航与控制系统的三大核心支柱：先进导航技术、飞行控制理论与系统实现、以及系统集成与健康监测。全书共计十章，内容逻辑清晰，理论阐述深入浅出，同时辅以大量的工程实例和案例分析，力求理论与实践的完美结合。 第一部分：先进导航技术（第1章至第4章） 本部分着重探讨了现代航空器定位、定向、授时（PNT）技术的最新发展与应用。 第1章：全球导航卫星系统（GNSS）基础与增强技术 本章详细介绍了GNSS（如GPS、GLONASS、北斗、Galileo）的工作原理、信号结构及误差模型。重点阐述了差分GPS（DGPS）、卫星增强系统（SBAS）如WAAS/EGNOS的应用，以及实时动态载波相位差分技术（RTK）在精密进近和着陆中的作用。同时，也讨论了抗干扰和反欺骗技术（Anti-Spoofing/Anti-Jamming）在现代导航安全中的重要性。 第2章：惯性导航系统（INS）与组合导航 本章深入分析了光纤陀螺（FOG）、激光陀螺（LRG）以及微机电惯性测量单元（MEMS-IMU）的性能特点和误差源。详细推导了理想、寻北、及基于卡尔曼滤波的导航误差模型。组合导航原理是本章的重点，详细介绍了互补滤波、扩展卡尔曼滤波（EKF）和无迹卡尔曼滤波（UKF）在INS与GNSS数据融合中的具体算法实现，以及如何构建高鲁棒性的导航滤波器。 第3章：地基与天文导航技术回顾与展望 本章回顾了传统的VHF全向信标（VOR）、仪表着陆系统（ILS）的信号结构和工作原理，并着眼于未来，探讨了区域导航（RNAV）与性能基础导航（PBN）的实施标准和技术路径。此外，还涉及了天文导航、雷达辅助导航（如地面运动增强系统GMES）在特定环境下的应用。 第4章：飞行器姿态确定与感知技术 本章专注于飞行器姿态的准确测量与解算。除了INS提供的数据外，本章详细分析了磁力计（Magnetometers）的使用、气压式高度计/空速表的工作原理，以及基于视觉和激光雷达的相对导航技术（如视觉里程计VO和同步定位与建图SLAM）在低能见度或无卫星信号环境下的潜力。 第二部分：飞行控制理论与系统实现（第5章至第7章） 本部分关注如何利用先进的控制理论，设计出稳定、高效且适应性强的飞行控制系统。 第5章：飞行器空气动力学基础与建模 本章为控制系统设计奠定理论基础。回顾了线性化模型建立过程，重点分析了高攻角（High Angle of Attack, HAA）和非线性空气动力学效应对模型准确性的影响。系统阐述了飞行力学方程的建立、参数辨识方法，以及如何为现代控制算法准备精确的系统模型。 第6章：经典与现代控制理论在飞控中的应用 本章详细介绍了反馈控制设计的基础，包括PID控制器及其增益整定方法。随后，转向现代控制理论，深入探讨了最优控制（LQR）、鲁棒控制（$mathcal{H}_{infty}$）的设计流程与应用边界。特别强调了针对不同飞行阶段（如起飞、巡航、机动）的增益调度（Gain Scheduling）策略。 第7章：先进飞控算法与非线性控制 面对日益复杂的飞行器构型（如倾转旋翼机、无人机集群），本章聚焦于非线性控制方法。详细讲解了滑模变结构控制（SMC）在应对模型不确定性方面的优势，自适应控制（如基于Lyapunov方法的自适应律）如何处理参数变化，以及模型预测控制（MPC）在约束优化飞行轨迹中的核心思想和离线规划/在线执行机制。 第三部分：系统集成、人机交互与健康监测（第8章至第10章） 本部分探讨了导航与控制系统如何协同工作，以及系统级可靠性与人机工程学的考量。 第8章：飞控与导航系统的集成架构 本章讨论了现代集成化飞控系统中，导航信息如何精确地输入到飞行控制回路中。重点分析了飞行管理系统（FMS）的核心功能，包括航迹规划、性能计算和自动油门/推力管理。此外，还探讨了冗余系统设计的必要性，如三模冗余（TMR）和投票机制在关键飞行控制指令生成中的作用。 第9章：人机工程学与驾驶舱界面设计 一个优秀的飞控系统必须与飞行员有效交互。本章从人机工程学（Human Factors）角度出发，分析了平视显示器（HUD）和多功能显示器（MFD）的信息呈现原则。探讨了自动驾驶仪模式的透明性、警告与提醒系统的设计标准，以及如何通过界面设计减少飞行员的认知负荷（Cognitive Load）。 第10章：系统健康监测与故障诊断（PHM） 保障长期运行可靠性是关键。本章专门介绍了基于模型和基于数据驱动的故障诊断与隔离（FDI）技术。详细分析了残差生成、判别标准，以及如何利用剩余使用寿命预测（RUL）方法，对关键传感器（如陀螺仪、加速度计）和执行机构的健康状态进行实时评估和预测性维护规划。 适用读者与特点 本书的特点在于其理论的深度、技术的广度与工程的实战性。它不仅仅停留在原理描述，更侧重于算法的数学推导、工程实现的可行性以及实际案例验证。 适用读者： 1. 航空发动机、飞行器设计与应用力学、导航制导与控制等专业的研究生和博士生。 2. 航空工业、民航、军用航空领域从事飞行控制、导航系统研发和维护的工程师。 3. 对先进航空电子系统有深入学习兴趣的专业技术人员。 通过阅读本书，读者将能够全面掌握现代航空器导航与控制系统的核心技术栈，为未来航空技术创新奠定坚实的理论和实践基础。

第1章 航电系统的过去与未来1-1
1-1航电需求与发展1-1
1-2航电技术的演进1-4
1-3国家空域系统的技术指标1-6
1-4未来空中导航系统的构想1-8
1-5 CNS/ATM新航电技术的影响1-9
1-6导航性能的提昇1-10
1-7监视性能的提升1-12
1-8通讯性能的提昇1-13
1-9自动化与管理的挑战1-14
习 题1-16

第2章 飞行动力与控制原理2-1
2-1飞机翼面的作用力2-1
2-2飞行控制与稳定2-6
2-3飞机运动的六个自由度(degree of freedom)2-8
2-4飞机的运动与控制2-12
习 题2-16

第3章 大气数据系统3-1
3-1大气数据系统的架构3-1
3-2推导大气相关数据之关系方程式3-5
3-3压力感测器(pressure sensor)3-17
3-4数据转换与应用3-19
习 题3-22

第4章 飞行控制系统4-1
4-1纵向控制(longitudinal control)4-2
4-1-1 驾驶的推桿力(stick force)4-3
4-1-2 俯仰率(pitch rate)对升降舵的响应4-5
4-1-3 俯仰运动方块图的建立4-6
4-2侧向控制(lateral control)4-10
4-2-1 副翼(aileron)的控制4-11
4-2-2 倾斜转弯的程序4-12
4-2-3 侧滚率对副翼的响应4-12
4-2-4 方向舵的控制4-13
4-2-5 短週期的偏航运动4-14
4-2-6 滚转－偏航－侧滑的综合响应4-15
习 题4-29

第5章 自动驾驶及飞航管理系统5-1
5-1自动驾驶(auto-pilot, A/P)5-2
5-1-1 基本原理5-2
5-1-2 高度控制(altitude control)5-2
5-1-3 方向控制(heading control)5-4
5-1-4 定速控制5-6
5-2自动驾驶与仪降系统导引5-7
5-2-1 下滑导引回路5-10
5-2-3 航向导引回路5-11
5-2-4 Cat III自动降落回路5-12
5-2-5 自动机身拉平(flare)控制5-13
5-3飞航管理系统(Flight Management System, FMS)5-14
习 题5-19

第6章 航空通讯6-1
6-1航空电讯的发展6-1
6-2航空数据通讯的发展6-3
6-3飞航管制通讯6-5
6-3-1 CNS/ATM的通讯需求6-6
6-4航空通讯网路(ATN)的需求6-9
6-4-1 ATN架构6-9
6-4-2 ISO-OSI标准6-12
6-4-3 通讯协定6-14
6-4-4 ATN系统层级要求6-15
6-5无线电电路需求问题6-16
6-5-1 VHF频道互扰分析6-18
6-5-2 新通讯架构中电路需求分析6-20
6-5-3 使用TDMA的管制空层6-21
6-5-4 次频道规划6-23
6-6VDL四个选择的模式6-24
6-6-1 VDL Mode 1 6-25
6-6-2 VDL Mode 2 6-26
6-6-3 VDL Mode 3 6-27
6-6-4 VDL Mode 4 6-28
6-6-5 初步评析 6-30
习 题6-31

第7章 惯性导航系统7-1
7-1惯性导航系统发展背景7-1
7-2惯性系统的原理7-2
7-3地球与空间运动之加速度7-3
7-4惯性力与机械式陀螺仪7-6
7-5机械式陀螺仪7-8
7-6光学陀螺仪(optical gyro)7-11
7-7加速仪(accelerometer)7-16
7-8惯性导航系统7-19
习 题7-22

第8章 全球定位卫星系统8-1
8-1全球定位卫星系统简介8-1
8-2全球定位卫星(GPS)的观测方程式8-3
8-2-1 虚拟距离观测量(pseudo range observation)8-3
8-2-2 载波相位观测量(carrier beat phase observation)8-4
8-3差分法全球定位卫星(differential GPS)8-5
8-3-1 虚拟距离修正量法8-5
8-3-2 座标分量修正法8-6
8-4影响全球定位卫星(GPS)讯号接收之因素8-6
8-5GPS导航定位原理8-7
8-5-1 最小平方法(least squares solution)8-7
8-5-2 虚拟距离平滑化法(smoothed pseudo range, SPR)8-8
8-5-3 中测站间时间不配合问题8-8
8-6座标转换8-9
8-6-1 座标转换8-9
8-6-2地理资讯整合8-10
8-6-3台湾地区GPS接收状况8-12
8-6-4 GPS应用8-13
8-7航电导航技术的发展8-13
8-8虚拟卫星(Pseudolite)发展背景8-15
8-8-1 虚拟卫星的设计概念8-16
8-8-2 同步虚拟卫星差分量测8-17
8-8-3 虚拟卫星「远/近问题」8-18
8-9虚拟卫星于机场架构性能分析8-19
8-9-1 精度稀释因子8-19
8-9-2 机场虚拟卫星(APL)的架构8-22
8-10 机场虚拟卫星(APL)架设评估8-24
8-10-1 GPS接收状况8-25
8-10-2 地形因素的影响8-25
8-11区域扩增系统发展8-25
8-11-1 区域扩增系统的可用8-27
习 题8-30

第9章 航空雷达与监视9-1
9-1雷达的发展9-1
9-2雷达的原理9-2
9-3雷达的基本结构9-4
9-3-1 天线形式9-4
9-3-2 发射机9-6
9-3-3 接收机9-8
9-4雷达使用之频率9-9
9-5雷达的功率方程式9-10
9-6影响雷达性能的因素9-12
9-6-1 发射机功率9-12
9-6-2 天线大小9-12
9-6-3 接收机灵敏度9-13
9-6-4 大气的影响9-12
9-6-5 目标物反射性9-13
9-6-6 杂 波9-14
9-6-7 大气的折射9-14
9-6-8 传播损失9-14
9-6-9 接收机杂讯9-14
9-6-10 雷达波的发射方式9-14
9-7雷达的应用与分类9-15
9-7-1 雷达高度计(Radar Altimeter)9-16
9-7-2 空用追踪拦截雷达9-17
9-7-3 都卜勒雷达(Doppler Radar)9-19
9-7-4 气象雷达9-25
9-7-5 合成孔径雷达9-26
9-7-6 次级搜索(监视)雷达9-28
9-8 自动回报监视9-29
9-9自动回报监视9-31
9-10自动回报监视(ADS)的架构9-33
9-11通讯系统架构9-34
9-11-1 VDL Mode 4/STDMA的发展9-34
9-11-2 Mode S的发展9-36
9-11-3 全球通用传讯机(universal access transceiver, UAT)的发展9-36
9-12广播式自动回报监视网9-37
习 题9-39

第10章 机载航情警告系统10-1
10-1地面接近警告系统(GPWS)10-1
10-1-1 地面接近警讯需求10-1
10-1-2 GPWS系统运作10-2
10-1-3 GPWS的警讯模式10-3
10-1-4 GPWS在驾驶舱内的控制10-6
10-1-5 GPWS之应用实例10-8
10-2航情警讯及空中防撞系统(TCAS)10-10
10-2-1 TCAS需求背景10-9
10-2-2 TCAS II原理10-10
10-2-3 TCAS系统运作10-10
习 题10-14

第11章 航电系统整合概念11-1
11-1系统整合概念11-1
11-2基础技术背景11-3
11-2-1 数位技术11-3
11-2-2 数据汇流排制11-4
11-3系统整合概念11-6
11-4系统整合架构11-7
11-4-1 民航机系统11-7
11-4-2 军机系统11-8
11-4-3 系统型式的性能探讨11-11
11-5多裕度系统11-13
11-5-1 多重裕度的概念11-13
11-5-2 硬体裕度规划11-15
11-5-3 软体裕度规划11-17
11-5-4 故障的判定及避免11-18
11-6故障的成因与防范11-20
习 题11-22

第12章 航电数据汇流排12-1
12-1航电计算机系统网路(Avionic Computer Network)12-1
12-2过零逻辑(Return-to-Zero Logic)12-8
12-3ARINC-429数据汇流排12-8
12-4MIL-STD-1553数据汇流排12-15
12-4-1 MIL-STD-1553B硬体12-16
12-4-2 MIL-STD-1553B软体12-17
12-5ARNC-629汇流排12-23
12-6CAN汇流排12-27
习 题12-34

第13章 飞航仪表与显示13-1
13-1飞机仪表的基本设计13-2
13-2高性能飞机的航电仪表系统13-6
13-2-1 主飞行显示器(PFD)13-7
13-2-2 导航显示器(ND)13-9
13-2-3 数位飞航仪表系统(EFIS)13-10
13-3抬头显示器13-13
习 题13-20

第14章 电磁干扰14-1
14-1电磁干扰的意义14-1
14-2电磁干扰产生之原因14-3
14-3电磁相容14-3
14-4电磁干扰之规范14-8
14-5电磁干扰之量测仪器14-9
14-5-1 线路阻抗稳定网路(LISN)的简介14-9
14-5-2 差模隔离网路(DMRN)的简介14-12
14-6电源供应器传导性电磁干扰14-13
14-6-1 传导性电磁干扰源14-14
14-7传导性电磁干扰之电流路径14-17
14-7-1 差模电磁干扰路径14-18
14-7-2 共模电磁干扰路径14-18
14-8电磁干扰的抑制方法14-19
14-8-1 屏蔽14-19
14-8-2 接地(grounding)14-21
14-8-3 隔离(isolation)14-24
14-9结语14-25
习 题14-26

第15章 电路泸波器15-1
15-1何谓泸波器15-1
15-1-1 泸波器之种类15-2
15-1-2 泸波器之特性15-3
15-2泸波器元件分析15-6
15-2-1 电容器15-6
15-2-2 电感器15-7
15-3EMI泸波器之使用实例15-9
15-3-1 共模泸波器等效电路15-9
15-3-2 差模泸波器等效电路15-10
15-4EMI泸波器之设计15-11
15-5EMI泸波器之实验实例15-14
习 题15-20

航电系统相关综合性试题试-1
航电缩写及字汇缩-1
航电重要字汇重-1

评分☆☆☆☆☆

話說，這本《數碼航空電子系統（第五版）》真是讓我大開眼界！作為一個平常專注於飛機結構與維修的技術人員，對於機艙內那些「閃閃發光」的電子設備，總是帶著一點敬畏又好奇的眼光。這本書把原本在我眼中看似神秘的航空電子系統，拆解得鉅細靡遺。從最基本的電源管理，到複雜的飛行控制律，再到通訊系統的原理，書中都做了相當詳盡的介紹。我特別喜歡書中對於人機介面（HMI）的探討，這直接關係到飛行員的操作效率和安全性，作者對此的闡述相當到位。另外，書中提到的資訊安全問題，在現在這個數位時代更是不可或缺的議題，能夠在航空電子系統的討論中看到這個部分，真的讓我刮目相看。這本書讓我感覺，即使不是專門的電子工程師，也能夠對航空電子系統有相當程度的了解。

评分☆☆☆☆☆

這本《數碼航空電子系統（第五版）》簡直是為我這種對新技術充滿好奇的讀者量身打造的！每次翻閱，都像是跟著作者一起搭乘時光機，從早期類比系統的樸實無華，一路穿越到現代數位系統的精密複雜。書中對數據鏈路、飛控計算機、以及各種感測器（像是雷達、慣導）的詳細介紹，讓我這個在地面支援的工程師，也能對機上的「大腦」有更深刻的理解。尤其是在討論到未來飛行管理的趨勢，例如基於性能的導航（PBN）和航空交通管理（ATM）的演進，書中提出的觀點非常前瞻，讓我對航空業未來的發展方向有了更清晰的藍圖。我個人非常欣賞作者在描述複雜概念時，能夠運用淺顯易懂的語言，並且適時地穿插一些實際的工程案例，這讓我在理解上更加得心應手。總之，這本書不僅提供了紮實的技術知識，更激發了我對航空電子領域持續學習的熱情。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我對《數碼航空電子系統（第五版）》原本的期待並沒有那麼高，畢竟這類技術書籍常常會流於枯燥乏味。但當我翻開這本書，才發現我的想法完全錯了！書中對於現代航空電子系統的架構、功能、以及發展趨勢的闡述，不僅精準，而且相當有條理。我尤其欣賞作者在探討網路化航空電子系統時，所強調的系統整合與互通性。這意味著，未來的飛機不再是各個子系統孤立存在，而是能夠更緊密地協同工作，這對提升整體飛行性能和效率有著至關重要的影響。書中對於自動化和人工智慧在航空電子系統中的應用，也提出了許多令人深思的觀點。這些都讓我對航空電子學的未來發展，充滿了期待。這本書真的讓我跳脫了過去的框架，看到了更廣闊的技術視野。

评分☆☆☆☆☆

這本《數碼航空電子系統（第五版）》的出現，對我這種在航空運輸業第一線的機務來說，無疑是一場及時雨！平常我們在處理飛機故障時，常常會遇到一些牽涉到電子系統的疑難雜症，有時候真的只能憑藉著經驗和儀器去「摸索」。而這本書，就像是一本「武功秘笈」，把各種系統的原理、可能的故障模式、甚至診斷的方法都寫得清清楚楚。書中對於數位訊號處理、嵌入式系統、以及總線通訊架構的深入分析，讓我能夠更精準地判斷問題的根源。我記得我曾經在維修一台老舊飛機的導航系統時，遇到過一個非常棘手的問題，如果當時手邊有這本書，我想絕對能事半功倍。而且，書中對於新世代飛機的數位化趨勢，例如軟體定義的航空電子設備，也有相當的著墨，這對於我們未來面對更新的機型非常有幫助。

评分☆☆☆☆☆

哇，拿到這本《數碼航空電子系統（第五版）》真的讓我眼睛一亮！身為一個在航空領域打滾多年的老兵，見證過無數次技術的飛躍，這本書根本就是一本活生生的航空電子發展史縮影。一翻開，裡頭的圖表和案例分析就讓我沉浸其中，那些關於導航、通訊、監視系統的演進，真的不是我在課本上讀到的那種死氣沉沉的條例。我尤其對書中深入探討的冗餘設計和容錯機制印象深刻，這不只是技術上的突破，更是對飛行安全無比負責的展現。我記得以前在訓練的時候，很多細節上的考量，要靠經驗去揣摩，但這本書卻把這些「眉角」都條列得清清楚楚，而且還能從歷史脈絡去理解為什麼會有這樣的設計。對於剛入行的年輕學子來說，這絕對是打下紮實基礎的寶典，絕對值得他們花時間去啃。而且，它不只講硬體，連軟體架構和系統整合的部分也涵蓋得很廣，讓我可以從系統層面去思考問題，而不只是局限在單一模組。