机载悬挂物管理技术的发展分析研究

现代战机具有快速多变、 智能、 全方位、 多个人目标、 超视距具有表现形式复杂性每日任务， 对武装直升机能力的要求越来越高， 要求飞机随带的武器数量、 种类愈来愈多， 飞机悬挂物与飞机其他航电系统之间的信息内容交互越来越复杂性。 为减少试飞员的操作经济负担， 采用人工智能技术深入开展自主性智能式外挂管理的需要日益紧迫感。 有时候， 随着编队作战、 互联网信息中心战概念的日益成熟， 研究“超极外挂管理系统（Super Store Management System，SSMS）”， 将传统化单机版的SMS作用扩展到一个伤害编队和伤害部队每日任务载荷的控制和管理， 构建编队作战效能的透明化也变成未来的一个发展方向。

2 机载悬挂物管理系统的作用与組成

2.5 机载悬挂物管理系统的社会地位

SMS是现代武装直升机综合航电系统的重要組成部分。 20世纪70年代初， 德国炮兵实行“DAIS方案”时，.5760通用外挂管理是其四大原则之一， 核心是根.5553B多路网络通讯总线对显视和控制进行综合， 用软件的控制测算方法部分替代试飞员对悬挂物的故意控制。 如以F.56C/D为表示的联动式中国航空电子系统中， 先进外挂管理系统是其重要的系统之一， 如.5所示。

20世纪80年代初期， 随着微电子技术和测算机软件的发展， 德国炮兵莱特实验室提起了“宝石台”方案。 “宝石台”方案将飞机一个航电系统包括3个作用分区和六个端口， 其中外挂管理控制是其每日任务解决区的核心模块之一。 而到90年代之后， 德国炮兵溆浦美航、 空客和洛克希德等公司在“宝石台”的基础性上提起了“宝石柱县”方案， 全面提高了中国航空电子的集中化、 模块化和通用化水平。 F-35决斗机做为第代中国航空电子系统的典型表示， 其航电系统结构图中外挂管理系统仍是重要的核心系统之一，  如图所示2所示。

根据飞机综合航电系统的发展历程可以知道， 随着数字技术、 传感器技术、 软件技术、 人工智能技术的发展， 飞机航电系统的集中化、 模块化和通用化层度一直在提高， 但是外挂管理系统依然维持做为一个独立的系统而具有， 随着新式传感器技术、 光纤通讯技术、 敞开式软件体系结构的发展， 其作用越来越全面， 性能指标也越来越高。

2.2 机载悬挂物管理系统的作用

机载悬挂物管理系统做为飞机综合航电系统的一个組成部分， 把机载悬挂物与每日任务解决系统进行相接，  可以时实监控外挂物的状态， 响应试飞员对悬挂物的选择和控制指令， 实施武器的投放广告指令与武器火箭发射参数的打印装订。 其具体作用包括：

.5） 外挂武器的加载和显视;

（2） 外挂武器的工作效率监控;

（3） 武器火箭发射方案的控制与显视;

（11. 外挂物技术状态的检测控制与显视;

（5） 机载武器的投放广告/火箭发射方案控制试述余弹的显视;

（6） 外挂物与飞机其他分系统之间的信息内容传输;

（7） 外挂物的紧急投放广告控制和机载武器的紧急火箭发射控制;

（8） 有关武器的火箭发射参数打印装订;

（9） 为飞机其他分系统出示所需外挂物互联网信号。

2.3 机载悬挂物管理系统的組成

机载悬挂物管理系统主要由悬挂物管理解决机（Store Management Processor， SMP）、 悬挂物控制板（Store Control Panel， SCP）、 悬挂物端口控制单元（Store Station Interface Unit， SSIU）试述网络通讯互联网等組成[11.， 其組成结构如图所示3所示。

SMP是机载悬挂物管理系统的核心。 其根据悬挂物管理总线与飞机红外制导每日任务解决系统、 机舱显视系统相相接， 能够将外挂物的状态信息内容传给机舱显视系统进行显视， 直接也接收来源于红外制导每日任务解决机和机舱显视系统对外挂物的管理和调节互联网信号， 并转换成悬挂物能够接收和解决的指令， 传给悬挂物进行特定操作。

SCP主要实施对外挂武器的操作， 其作用包括使用武器控制板上的电原总开关根据SSIU向外挂武器供水; 负责SMP的工作效率选择、 控制、 设定和检测; 外挂武器的投放广告方案选择和紧急投放广告开关选择试述悬挂物的工作控制开关等。

SSIU做为SMP的一个远程操作终端产品， 坐落悬挂物挂点附近， 负责完成各挂点悬挂物信息内容的采集， 根据数据总线与SMP相相接， 把SMP或机上其他系统指令途经模数/数模转换、 放大等解决产生对悬挂物的指令互联网信号， 直接出示直流电力变压器或交流电原对悬挂物进行供水。

网络通讯互联网由每组或多组数字多路总线组成部分， 主要完成各分系统和设备之间的信息内容交互。

2.11.未来新一代机载悬挂物管理的需求

随着中国军事技术的发展， 未来武装直升机正朝着高消防车、 高声速、 高隐身和多每日任务方向发展; 代表的机载武器也朝着六多（多类型、 多方式伤害、 多个人目标伤害）、 三全（智能、  全低空、 全方位）、 四违（超音速火箭发射、 亚声速定速巡航、 超视距攻擊）试述信息内容化、 智能化等某一方面发展， 为适应新一代武装直升机对武器和火箭发射的管理和控制， 机载悬挂物管理系统技术的发展也要充分适应新的作战需求。

2.11.5 机载悬挂物管理的信息内容化

随着信息内容时代的到来， 战事特性无法重命名工业化向信息内容化演变， 代表的全军出击环境、 作战网站、 作战系统和装备也均朝着信息内容化方向发展。 面对商业情报内容的解决， 悬挂物管理系统做为机载武器两者之间他系统之间的相接入口和信息内容传输入口， 也需要在信息内容传输和管理某一方面具备必要条件窄带滤波器、 髙速传输和高响应， 能够保证信息内容化装备的快速加载、 显视、 检测和控制， 在其他系统需要外挂信息内容时能够作到立即和准确无误地传输。

2.11.2 机载悬挂物管理的智能化

未来飞机将具备必要条件作战每日任务的灵活多样表现形式， 如F-35满足需要需要各警种作战的需要， 美炮兵将之与F/A-22产生高中低搭配技巧， 即能替代F.56实施制空和战术武器投放广告每日任务， 还可替代A.50实施观察镜火力增援每日任务; 美航空兵将之与F/A.58E/F搭配技巧同时实施制空和伤害的双重每日任务; 与此同时， 还可用作夜晚、 低空突防的中型轰炸机。 作战每日任务的灵活多样要求飞机不在同每日任务切换时具备必要条件必需的智能性， 直接在作战实行步骤中面对复杂性多变的全军出击环境也要智能适应作战态势的发生变化。 做为飞机综合航电系统的一个重要子系统， 机载悬挂物管理系统要能够智能地适应悬挂物的选择和挂装， 要能够对机载悬挂物具备必要条件必需的辨识能力， 对悬挂物的管理和控制具备必要条件必需的智能投资决策能力， 因而将试飞员从繁重的投资决策解决和机诫操作中解放出来了。

2.11.3 机载悬挂物管理的通用化

面对未来信息内容化战事的需求， 未来机载武器将构建对空对地兼顾， 远、 中、 近程融为一体。 为此， 管理系统需要不在改变电脑硬件的必要条件下， 仅根据对每日任务测算机软件、 悬挂物软件管理系统及解码器端口的改变即可构建对悬挂物的更換。 但是做为对机载武器进行管理和控制核心的悬挂物管理系统目前还是这种封闭的软件体系结构， 与火箭发射装置、 机载武器之间还是这种紧耦合的相互关系， 有损系统的作用扩展。 新式武器的改装和不断改进需要对管理系统的软电脑硬件进行较大的改变， 费时费力。 为此， 需要对敞开式机载悬挂物软件管理系统体系结构进行研究并对武器的即插即用技术进行分析， 根据构建详细的机诫、 电气开关端口原则并进行彻底的贯彻就要达标通用化的要求。

2.11.11.机载悬挂物管理的协同化

飞机编队协同作战与互联网信息中心战的迅猛发展对传统化的机载悬挂物管理技术提起了颠覆性创新的挑战。 随着系统武器概念的提起， SMS的作用将扩展到一个伤害编队和伤害系统任何武器的控制和管理， 产生SSMS。 SSMS使得编队作战中的每一个作战单元都能清楚知道一个编队的武器状态和伤害每日任务， 从一个编队的坡度对伤害每日任务和武器使用作出提升投资决策， 进而构建机载悬挂物管理系统的协同和编队武器的一致相互配合。

3 未来机载悬挂物管理的关键技术

3.5 敞开式系统结构图与武器的即插即用技术

武器的即插即用（Plug and Play Weapon， PnPW）是不在改变飞机软/电脑硬件的情况下， 能够将任何新式武器ibms到任何飞机上[5]。 本质属性是根据采用先进的设汁思想和方法， 提高火控系统的可配备性、 健壮性、 公差与配合和互用性。 做为火控系统ibms的这种升级版思路， 武器的即插即用技术需要在飞机的显视控制系统流程图、 红外制导测算、 悬挂物管理技术、 武器等多某一方面构建特定的原则化和通用化的端口体系。 其涉及到的技术基础性包括系统体系体系结构，  有关原则体系， 系统开发管理、 ibms和验证方法等。 对于武器的即插即用技术， 传统化SMS的集中式或分布式体系结构做为这种全封闭式体系结构难以构建PnPW的需求。 因为其SMS软件服从命令于电脑硬件， 系统软、 电脑硬件设汁在飞机火控系统设汁时预料到， OFP软件与武器之间是这种紧耦合相互关系， 武器改变需要对SMS的软、 电脑硬件进行大批的改变或从新设汁。 任何， 为满足需要PnPW的需求， SMS的软件体系结构逐渐演化成通用敞开式系统结构图（Generic Open Architecture， GOA）[6]。 GOA是这种松耦合结构， 其中心思想是采用分层设汁的概念， 系统的不同层次之间互不相容， 层次内部的更改和扩充既不危害同一系统的其他层次， 也不危害同一层次的其他系统。 接口设计开放系统互连参数实体模型技术， 将SMS的软、 电脑硬件包括如图所示11.示的系统作用层、 武器互访层和物理介质层。 各层区分完成代表的作用， 具体可参考文献.5]和文献[6]。

3.2 髙速數据通讯技术

机载悬挂物管理系统内部审计互联网信号主要根据外挂物管理多路传输总线进行传送， 两者之间他航电设备之间根据航电多路传输总线进行通讯。 目前， 机载悬挂物管理系统的网络通讯多采用德国炮兵电子系统的原则总线MIL-STD.5553B总线（中国军用原则为GJB289A）。 MIL-STD.5553B总线系统由总线控耳机制器（BC）、 远程操作终端（RT）和数据总线三部分組成[7]， 出示了线性局域网结构， 采用Tc细胞的双总线技术， 根据电力变压器耦合支技非智能远程操作终端和电气开关隔離， 是目前先进军用飞机主要的数据总线。 但是， 随着未来航电系统的发展、 外挂物的增加， 编队作战和互联网信息中心战致使的数据流量的增加， 使得MIL-STD.5553B总线由于带宽和传输率.5 Mb/s）的限制越来越难以满足需要作战需求。 为此， 髙速数据总线技术变成中国航空电子系统的必然需求， 目前提起的髙速数据总线包括线性令牌传输总线（LTPB）、 光纤分布式数据端口（FDDI）、 IEE.53911. SCI、 光纤入口（FC）试述中国航空电子全双工交换式串口（AFDX）等。 其中FC和AFDX由于满足需要需要未来中国航空电子髙速数据总线窄带滤波器和低延迟时间的要求， 可变成替换ARINC11.9， ARINC629.5553B的新一代中国航空数据总线。 FC的传输率最大可达11.Gb/s， 有时候支技主机箱与主机箱的互联网相接[8];  AFDX则是这种使用串口的髙速传输率.50.500 M）的基础性上， 根据虚拟vrrp协议通讯的确定性互联网， 具有速度更快、 价格低、 能充分使用COTS技术和敞开式系统等特点[9]。

3.3 端口原则化技术

端口原则化是构建火控系统通用化的基础性。 德国早已构建了比较改善的原则体系， 其有关原则随工程实践不断改善， 如机诫端口原则MIL-STD-85.5《机载悬挂物和悬挂装置融合部位的通用设汁基本准则》， 电气开关端口原则MIL-STD.5760《飞机/悬挂材化气开关相接系统》试述有关配套原则等。 国内主要是在按照美军标编制管理了GJ.5C-2006《机载悬挂物和悬挂装置融合部位通用设汁基本准则》和GJ.5188A.5999《飞机/悬挂材化气开关相接系统端口要求》的基础性上编制管理的。 由于原则对端口的要求不改善， 然临国内现役导弹武器、 火箭发射装置等在设汁时按照的扮演者不同， 使得在机诫、 电气开关端口等某一方面有所不同， 在实践步骤中还具有诸多问题.50]。 为了满足需要未来通用化火控系统的使用需求， 必需开发管理具备必要条件GJ.5188A.5999的机载悬挂物管理系统， 直接还必需兼顾具备必要条件满足需要俄制武器端口的需求。

3.11.悬挂物智能管理与自主性投资决策技术

随着未来战机模式的改变与飞机作战每日任务的多元性， 飞机随带的悬挂物和悬挂物管理系统要完成的作用将愈来愈多。 但是， 目前的悬挂物管理系统所采用的技术还需要试飞员诸多的干预操作， 难以满足需要未来集群协同战机的需求.51]。 近几年， 随着数显式中国航空机载电子设备的出现和人工智能技术的发展和成熟， 飞机悬挂物管理及武器投放广告/火箭发射管理也朝着智能化方向发展.52.53]。 为此， 研究根据人工智能技术、 智能控制系统与投资决策技术、 专家系统、 类型学互联网技术等现代智能控制系统系统流程图来不断改进悬挂物管理系统的体系结构、 控制测算方法实体模型.511.， 因而提高SMS的自动化、 智能化、 自主性化层度， 增强其对悬挂物的管理和判断能力， 降低试飞员的操作经济负担不复为智能悬挂物管理的重要研究方法。

11.结  论

SMS做为机载航电系统的一个重要子系统， 应该随着机载航电系统的发展而发展， 其关键技术应该越来越注重SMS端口原则的制定和贯彻试述解决测算方法的智能化和自动化。 文中在具体分析和描述机载悬挂物管理系统发展和作用的基础性上， 重点针对未来新一代作战飞机在日益复杂性的战机环境下对SMS的需求， 论述了有关的关键技术。 文中的研究和分析多为国内对机载悬挂物管理技术的研究、 仿真试述使用出示运用。

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