航空仪表

航空仪表

航空仪表（ aircraft instrumentation ），为飞行人员提供有关飞行器及其分系统信息的设备。飞行器仪表与各种控制器一起形成人–机接口，使飞行人员能按飞行计划操纵飞行器。

简史

莱特兄弟首次飞行时，飞机上只有一块秒表、一个风速计和一个转速表。从20世纪30年代开始，一些国家规定飞机上必须配备能完成盲目飞行的基本仪表，其中包括空速表、高度表、陀螺地平仪、航向陀螺仪、升降速度表和转弯倾斜仪。30～50年代，出现了远读仪表、伺服仪表等新式仪表和机电型综合仪表，有代表性的是指引地平仪、航道罗盘、大气数据计算机。60～70年代电子技术、微电子技术的发展以及彩色阴极射线管和其他新型电光元件(液晶显示器、发光二极管等)的问世，为仪表数字化、小型化、综合化和智能化提供了条件。数字式大气数据计算机、捷联式惯性导航系统等带微型计算机的数字测量系统和以平视显示器为代表的电子综合显示仪的出现，标志着飞行器仪表进入一个新的发展阶段。

分类

按功能分为飞行仪表、导航仪表、发动机仪表和系统状态仪表。

①飞行仪表。指示飞行器在飞行中的运动参数（包括线运动和角运动）。主要有：利用大气特性的各种气压式仪表，利用陀螺特性的各种陀螺仪表和利用物体惯性的加速度（过载）仪表等。

②导航仪表。用于显示飞行器相对于地球的位置。定位和定向是导航中的两大问题。导航仪表包括导航时钟、各种航向仪表和各类导航系统。导航系统按工作原理分为：航位推算导航系统、无线电导航系统、天文导航系统、卫星导航系统，以及它们有机结合、互相校正的组合导航系统。

③发动机仪表。用于指示发动机工作状态。主要有转速表、压力表、温度表和流量表等。现代发动机仪表还包括振动监控系统。油量表通常也归属发动机仪表。

按照组成原理分为：①直读仪表。很多早期的仪表如气压式高度表、空速表、升降速度表、磁罗盘、航向陀螺仪等都属此类。这类仪表由敏感元件带动指示装置，构造简单、可靠，大量用于一些低空飞行的轻型飞机上，而且几乎在所有飞机上都还用作应急仪表。②远读仪表。传感器远离仪表板，指示器则在仪表板上。大多数发动机仪表均属此类。③伺服仪表。利用伺服系统原理构成，又称闭环仪表。采用伺服机构能提高仪表测量和指示精度，输出多路信号供各系统使用。具有远读的特点。④综合仪表。又称组合仪表。有传感器综合化和显示器综合化。传感器综合化的一种方式是把原理不同而功用类似的几个传感器组合在一起，以达到互相校正和提高仪表性能的目的。如由磁罗盘和航向陀螺仪组成的陀螺磁罗盘。另一种方式是把公用的原始信息传感器集中通过计算机计算，输出为数众多的不同的信号，如大气数据计算机。优点是减少了设备的重复性，又能采用较完善的测量原理，进行多种误差补偿而提高了参数测量精度。显示器综合化是把有关参数集中在一个显示器内显示，减少仪表数量、减轻飞行员的目视负担，还能得到用单一参数指示器所不能得到的有用信息。机电型指引地平仪、航道罗盘以及现代的电子综合显示仪都是显示综合化的实例。

发展趋向

利用先进的数字电子技术，向高度综合化和智能化方向发展，并以微型计算机和多路传输数据总线为纽带，把传感器、显示器、控制器与飞行控制系统、发动机控制系统、火力控制系统等有机地交联在一起，以实现飞行器各系统之间的高度综合化。采用完善的自检和故障监控、故障告警手段，提高信息测量的精度和可靠性。