批准登记号：9512019Y0934

推荐单位：四川省科技厅

批准登记日期：2019-12-27

研究起始日期：2014-04

研究终止日期：2017-05

成果密级：非密

成果属性：国外引进消化吸收创新

关键词：适航，无线电，调谐，设备

成果体现形式：新技术

成果所处阶段：成熟应用阶段

成果水平：国际先进

合作形式：独立研究

学科分类号：590

中图分类号：V

战略性新兴产业：高端装备制造

所属高新技术领域：航空航天

成果应用行业：交通运输、仓储和邮政业

成果简介：1.任务来源 根据中国特种飞行器研究所、中航通飞华南飞机工业有限公司、中电科航空电子有限公司三方共同签署的《大型灭火/水上救援水陆两栖飞机无线电通信导航系统合同书》（合同编号：SJY-蛟龙-YF-2013-009），开展国产大飞机配套无线电调谐设备项目研制。 2.技术内容 本项目是一个完整覆盖研发、生产和取证过程的航电系统设备级（含嵌入式软件和电子硬件）产品项目，并依托本项目形成国内民机航电系统设备的自主适航研发能力。 以鲲龙600飞机为目标飞机，开展适航产品研制工作，全面满足相关CTSO标准和主机单位提出的RTU设备性能指标和应用环境要求，并具有较强的通用性和扩展性；RTU设备采用独立适航的模式开展研制和认证；另外，需要研制一套用于RTU功能性能测试、环境鉴定试验的测试环境，包括测试台、测试主机（含板卡）、线缆以及测试软件、激励软件等，具备自动测试能力，可配置通道，具备较强通用性；以RTU适航研制为依托，建立一套满足适航要求的设备研发体系；完成CTSO-C34e、CTSO-C36e、CTSO-C40c、CTSO-C66c等CTSO标准的制定，并提交中国民航局。 3.关键技术和创新点 （1）关键技术 1）安全性、可靠性设计技术；2）需求捕获、确认和分解技术；3）人机界面设计技术；4）系统维护设计技术。 （2）创新点 1）国内首个适航取证的机载无线电通信导航系统核心控制管理设备；2）完成国内适航设备标准制订；3） 分布式设备冗余备份与数据同步技术；4）高设计保证等级的实时嵌入式软件；5）实现系统级状态检测与管理；6）友好的人机操作界面。 4.成果的创造性、先进性 本项目严格遵循国际航空电子行业的标准实践，按照SAE ARP4754A、SAE ARP4761、RTCA DO-178C开展机载设备无线电调谐单元（RTU设备）研发，该设备的功能与性能指标满足民航技术标准规范中关于无线电调谐控制、显示屏、导光板的相关条款，满足设备装机要求，于2017年5月成功得到中国民航局CTSOA证书。作为国内第一个取得独立适航证并装机的无线电通信导航系统核心控制管理设备，本项目填补了国内空白。 本项目积极参与国内相关适航设备技术标准的制订工作，先后起草了CTSO-C34e、CTSO-C35d等10余份机载通信导航系统相关的技术标准并提交局方，作为主要参编单位编写了《TSO适航性技术参考手册》，填补了国内空白。 本项目提出了一种分布式实时设备冗余备份与数据同步方法，在ARINC429航空总线上实现了两部无线电调谐单元的主从策略切换、控制数据同步和系统配置互传功能，提升了数据的一致性和完整性，满足了适航的安全性要求。 本项目提出了自定义的Cross-Talk通讯协议，实现了通讯双方的实时状态同步，降低了通信时延，提升了传输效率。 本项目提出了基于VxWorks Cert实时操作系统的需求/测试追溯矩阵（RTM）、软件源代码测试结构化覆盖率分析（SCA）、软件实时性分析的航电设备研发和集成流程，实现了系统级状态检测和健康状况管理软件系统。 5.经济效益和社会意义 （1）经济效益 本产品作为无线电通信导航系统的核心控制管理设备，目前已随同通信导航系统一起装备鲲龙600飞机。保守估计2025年之前鲲龙600飞机需求量为60架，目前每架机装备两套RTU设备，另加备件25%，本项目预计可产生经济效益3750万元。 在国家加大对民机航电产品自主适航研制支持的背景下，依托该产品，公司在工信部YSYZ和NLTS项目中，分别获得了的800万元和3490万元同类产品研制的经费支持，未来在国产大型干支线飞机推广的前景非常广阔。 同时，国产通用飞机、直升机等市场也为RTU产品提供了巨大的机会，目前公司正在基于通信导航系统积极开拓重型直升机市场，预计也将产生丰厚的市场回报。可见本项目虽然投资回收期较长，但经济效益非常明显。 （2）社会意义 本项目研制成果，可以向国产民机的新机型推广，也可以作为国产大飞机航电系统中无线电调谐单元的替代解决方案。本项目所形成技术成果可直接运用到新机型的航电系统中无线电调谐单元研制，提升我国民机航电设备研制水平，逐步摆脱受制于人的局面，形成自主研发能力，推进我国航电产业发展，为振兴民族航空工业、实现我国的航空强国梦作出贡献。

成果公报内容：1.任务来源 根据中国特种飞行器研究所、中航通飞华南飞机工业有限公司、中电科航空电子有限公司三方共同签署的《大型灭火/水上救援水陆两栖飞机无线电通信导航系统合同书》（合同编号：SJY-蛟龙-YF-2013-009），开展国产大飞机配套无线电调谐设备项目研制。 2.技术内容 本项目是一个完整覆盖研发、生产和取证过程的航电系统设备级（含嵌入式软件和电子硬件）产品项目，并依托本项目形成国内民机航电系统设备的自主适航研发能力。 以鲲龙600飞机为目标飞机，开展适航产品研制工作，全面满足相关CTSO标准和主机单位提出的RTU设备性能指标和应用环境要求，并具有较强的通用性和扩展性；RTU设备采用独立适航的模式开展研制和认证；另外，需要研制一套用于RTU功能性能测试、环境鉴定试验的测试环境，包括测试台、测试主机（含板卡）、线缆以及测试软件、激励软件等，具备自动测试能力，可配置通道，具备较强通用性；以RTU适航研制为依托，建立一套满足适航要求的设备研发体系；完成CTSO-C34e、CTSO-C36e、CTSO-C40c、CTSO-C66c等CTSO标准的制定，并提交中国民航局。 3.关键技术和创新点 （1）关键技术 a. 安全性、可靠性设计技术； b. 需求捕获、确认和分解技术； c. 人机界面设计技术； d. 系统维护设计技术。 （2）创新点 a. 国内首个适航取证的机载驾驶舱核心控制管理设备 b. 分布式设备冗余备份与数据同步技术 c. 高设计保证等级的实时嵌入式软件 d. 实现系统级状态检测与管理 e. 友好的人机操作界面 f. 完成国内适航设备标准制订 4.成果的创造性、先进性 本项目严格遵循国际航空电子行业的标准实践，按照SAE ARP4754A、SAE ARP4761、RTCA DO-178C开展机载设备无线电调谐单元（RTU设备）研发，该设备的功能与性能指标满足民航技术标准规范中关于无线电调谐控制、显示屏、导光板的相关条款，满足设备装机要求，于2017年5月成功得到中国民航局CTSOA证书。作为国内第一个取得独立适航证并装机的驾驶舱核心控制管理设备，本项目填补了国内空白。 本项目创新研发的Cross-Talk通讯协议，基于无状态分布式通信服务（RESTful Service）的设计理念，在ARINC429航空总线上实现了两部无线电调谐单元的主从策略切换、控制数据同步和系统配置互传功能，通信时延小，总线传输效率高，具有较高的技术先进性。 本项目在满足DO 178C标准C级软件所规定的全部研制目标的同时，还突破了VxWorks Cert实时操作系统软硬件集成、需求/测试追溯矩阵（RTM）建立、软件源代码测试结构化覆盖率分析（SCA）、软件实时性分析等关键技术，形成了一系列体现原创性的发明专利。 对比国外同类型产品，本项目所研制的RTU设备还创新研发了系统级状态检测和健康状况管理功能，能够通过一键启动的方式，对系统内所有设备、连接线缆的状态进行检测，实现系统级健康状况管理。 5.经济效益和社会意义 （1）经济效益 根据专业机构对我国航空市场的预测，未来20年内，我国将有2500架左右国产大型客机的需求，航电系统及设备产值将达到1800亿元，同时大量的商用飞机（含干线客机、支线客机）、直升机等通用机市场也为航电产品提供了巨大的机会。预计到2030年，国产干线机按新增数量600架计算，支线机按新增数量400架计算，另外备件按30%计算，国产干支线客机对航电系统的需求总共为1300套，若每架机装三台无线电调谐控制设备，所需RTU及同类产品为3900台。在民机通信导航系统领域，电科航电目前处于国内领先地位，应能在后续国产干支线机市场取得相当的份额，保守估计占市场份额的40%。按照每套RTU设备批产价格25万计算，本设备及其后续改进型在国产干支线客机市场将产生的收益将达到4亿左右。 本产品作为无线电通信导航系统的核心控制管理设备，目前已随同通信导航系统一起装备鲲龙600飞机。保守估计2025年之前鲲龙600飞机需求量为60架，目前每架机装备两套RTU设备，另加备件25%，本项目预计可产生经济效益3750万元。。保守估计2025年之前鲲龙600飞机需求量为60架，目前每架机装备两套RTU设备，另加备件25%，本项目预计可产生经济效益3750万元。 在国家加大对民机航电产品自主适航研制支持的背景下，依托该产品，公司在工信部YSYZ和NLTS项目中，分别获得了的800万元和3490万元同类产品研制的经费支持，未来在国产大型干支线飞机推广的前景非常广阔。 同时，国产通用飞机、直升机等市场也为RTU产品提供了巨大的机会，目前公司正在基于通信导航系统积极开拓重型直升机市场，预计也将产生丰厚的市场回报。可见本项目虽然投资回收期较长，但经济效益非常明显。 （2）社会意义 本项目研制成果，可以向国产民机的新机型推广，也可以作为国产大飞机航电系统中无线电调谐单元的替代解决方案。本项目所形成技术成果可直接运用到新机型的航电系统中无线电调谐单元研制，提升我国民机航电设备研制水平，逐步摆脱受制于人的局面，形成自主研发能力，推进我国航电产业发展，为振兴民族航空工业、实现我国的航空强国梦作出贡献。