文档介绍：引言

20 世纪60年代数字电子技术、真空电子器件的发展,引发了航空火控系统从探测传感到控制计算和瞄准显示的“数字革命”。从目标探测及飞机传感到计算与显示都发生了原理和结构的巨大变化。平视武器瞄准系统是首当其冲的。
为了克服飞行员既要上视远看目标及飞机外界(空中、地面)的景物,又要低头看座舱内仪表板上极近距离的飞行数据、各功能分系统工作情况和武器准备状态,所带来的视觉转换造成的黑视与延误,用光学电子瞄准系统—平显火控系统代替光学瞄准具,瞄准的同时又能够观察飞行信息,充分利用视准特性,保障可边攻击边对飞行状态及外部环境进行了解,提高了作战效率[5]。
平视武器瞄准系统的功能
平视武器瞄准系统所执行的功能有:
1) 显示飞行参数及引导控制数据,保障载机起降、航行与接敌过程的指挥,消除飞行员在飞行中对座舱内、外交替观察的困扰。
2) 适应空空导弹、航炮等武器对空中目标的攻击,完成它们的瞄准计算与控制,显示易于判读和操作的瞄准图像。
3) 适应空地/空海导弹、炸弹、航箭、航炮等武器对地、对海目标的攻击,完成它们的瞄准计算与控制,显示易于判读和操作所需的瞄准图像。
4) 按作战状态确定应发武器的特性,输给武器改善其性能的装入信号,指挥武器投射。
5) 反映平显火控系统及飞机的现状,显示必须的警告、故障等信息。
平视武器瞄准系统的组成
平视武器瞄准系统由下列设备组成:
驾驶员显示器(PDU ) ——它装于飞行员前方,其内部结构集真空电子、高压电磁偏转、视准光学结构为一体的电子视准显示设备,它具备光亮度自动调节能力[13]。
电子组件(EU ) ——它突破了第一代火控系统中模拟计算装置的唯一性,是一个火力控制、任务计算、显示生成、多信息接口的数字计算机系统,其所装软件完全符合上述的工作状态及画面格式。
前控制面板(U FCP) ——它是平显火控系统的主要人机接口,集中控制系统工作状态和作战装入参数,其控制与显示和操作都与工作状态相对应。它可以作为惯导及悬挂管理数据装入的控制盒及指示器用,起到了综合控制的功能[5]。

平视武器瞄准系统是一个集中控制式的系统,因而在现今超大规模集成电路支持下,它很容易将电子组件扩展成一个计算机系统中集合多功能用的硬件单元,利用共享存储器构型,把平视武器瞄准系统改变为综合核心处理系统。因此,平视武器瞄准系仍然在不断发展。
方法之一是加强PDU的独立化(即把显示生成、画面处理都置于其内),接收数字信息完成显示画面的处理,成为一个只接受数字信息的独立显示器,又称为灵巧型平显,将EU改成多功能任务计算系统。除上述作战与显示功能外,还可增加引导处理、数据融合、头瞄定位、下显光栅等多种功能,构成以内部共享存储器为信息联接的核心处理机,即成平显综合火控系统。
另一发展方法是与驾驶操纵及飞行领航相联,使用红外前视探测器及毫米波前视雷达,将PDU的笔划字符生成改变成笔划2光栅混合显示,形成与外景相重叠的人工合成图像,作为军用机和民航机的夜间及复杂气象起降用的平视引导系统(HGS)。用它后达到Ⅲ级着陆要求,确保着陆安全。

场致发射显示器(FED)被认为是最有可能真正与等离子(PDP)和液晶显示器(LCD)相竞争的平板显示器。其产生图像的原理与阴极射线管(CRT )相同,均为电子撞击荧光粉发光,但采用的是矩阵选址方式,画面质量和分辨率可做到优于CRT。FED兼有了阴极射线管(CRT)与一般平板显示器的优点,并克服了热阴极的预热延迟,他的响应速度非常快,不大于20 us[2]。FED所需要的零件数和生产工序少,成本低。FED还具有分辨率高、对比度好,耐严酷的高低温、抗振动冲击、电磁辐射底、易于数字化显示等特点。FED这一系列的优点,使得它有可能成为新一代性能优良的平板显示器件,应用前景十分广阔。

FED采用的是场致电子发射技术,只需要在阴极表面加一个强电场,不需要任何附加的能量,就能使阴极内的电子具有足够的能量从表面逸出。其工作原理:在强电场作用下,阴极表面势垒高度降低,宽度变窄,电子通过隧道效应穿过势垒发射到真空,轰击三基色荧光粉单元[1]。要得到足够大的发射电流,应采用:
1)提高栅极工作电压;
2)采用低表面逸出功的发射材料或阴极表面涂敷低逸出功材料;
3)改变阴极的几何形状以增大几何因子。
受到高速电子束的激发,这些荧光粉单元分别发出强弱不同的红、绿、蓝三种光。根据空间混色法(将三个基色光同时照射同一表面相邻很近的三个点上进行混色的方法)产生丰富的色彩
[9]。