航空电子系统（Aionics，简称航电系统）是现代飞机、导弹、航天器甚至无人机的核心组成部分，承担着信息感知、处理、传输与对抗的关键任务。从战斗机的隐形电子战到民航客机的自动驾驶导航，航电系统的技术水平直接决定了飞行器的安全性、战斗力和智能化水平。
1. 航电系统概述
航电系统（Avionics）即 Aviation + Electronics，泛指飞行器上所有电子设备的集合，其功能可归纳为：
信息感知（雷达、光电探测）
数据处理（飞控计算机、信号处理）
信息传输（数据链、通信系统）
电子对抗（干扰、隐身、欺骗）
如果把飞行器比作一个人，那么航电系统就是它的 “眼睛、耳朵、大脑和神经”，确保它能在复杂战场或飞行环境中高效运作。
航电六大子系统（“通导识电雷光”）：
通信系统（Communication） —— 飞行器与外界的信息桥梁
导航系统（Navigation） —— 定位与航向计算
识别系统（Identification） —— 敌我识别与空管协同
电子战系统（EW, Electronic Warfare） —— 电磁频谱攻防
雷达系统（Radar） —— 目标探测与跟踪
光电系统（EO/IR） —— 光学与红外探测
2. 通信系统（Communication）
2.1 基本功能
通信系统负责飞行器 内外信息交互，包括：
空-地通信（飞行员 ↔ 地面塔台）
空-空通信（战斗机编队协同）
无人机遥控（UAV C2）
数据链（Tactical Data Link）
2.2 关键技术
VHF/UHF无线电（30 MHz–3 GHz）：
VHF（30–300 MHz）：民用航空主要频段（如ATC通信）
UHF（300 MHz–3 GHz）：军用短距通信
卫星通信（SATCOM）：
适用于远程/超视距通信（如军用MILSTAR卫星网络）
数据链技术：
Link-16（北约标准，用于F-35、F-22）
MADL（Multifunction Advanced Data Link）（F-35专用，低可观测）
💡 案例：
F-35 的 MADL 数据链 采用 定向窄波束通信，减少被敌方侦测的概率，确保隐形战机编队的隐蔽协同。
3. 导航系统（Navigation）
3.1 导航方式
现代飞行器主要依赖 三种导航技术：
惯性导航（INS, Inertial Navigation System）
通过 陀螺仪+加速度计 计算位置变化
优点：完全自主，不依赖外界信号（抗干扰强）
缺点：误差随时间累积（“漂移”问题）
应用：核潜艇、战略轰炸机（无法依赖GPS的战时环境）
卫星导航（GNSS, Global Navigation Satellite System）
如 GPS（美国）、北斗（中国）、GLONASS（俄罗斯）
优点：高精度（民用1米级，军用厘米级）
缺点：依赖卫星，易被干扰/欺骗
组合导航（INS+GNSS）
通过 卡尔曼滤波（Kalman Filter） 融合两种数据
提高精度（战时GPS失效时仍可作战）
3.2 民航导航
VOR（甚高频全向信标）：提供方位引导
ILS（仪表着陆系统）：精准降落跑道
ADS-B：广播式自动监视（实时共享位置）
⚠️ 关键问题：
战斗机在高机动（如空战翻滚）时，惯性导航如何保持稳定？
→ 环形激光陀螺（RLG） 和 光纤陀螺（FOG） 提供更高抗过载能力。
4. 识别系统（Identification）
4.1 敌我识别（IFF）
功能：区分友军与敌方目标
原理：二次雷达（询问-应答机制）
Mode 1/2/3（民用空管）
Mode 4/5（军用加密）
欺骗风险：敌方可能伪造 IFF 信号
4.2 民用识别（ADS-B）
功能：广播飞行器实时位置（1090 MHz）
应用：民航防撞（TCAS）、无人机空域管理
🔍 军用 vs 民用识别：
5. 电子战系统（Electronic Warfare）
电子战（EW）是现代空战的核心，主要分为三大模块：
🎯 关键战术：
DRFM（数字射频存储）：复制敌方雷达信号并延迟发射，制造虚假目标欺骗对手（如歼-16D电子战机）。
低截获概率（LPI）雷达：F-35的 AN/APG-81雷达 采用随机变频信号，使敌方难以侦测。
6. 雷达系统（Radar）
雷达（RAdio Detection And Ranging）用于探测目标的位置、速度和属性。
6.1 主要类型
6.2 现代雷达趋势
AESA（主动电子扫描阵列）：
取消机械转动，改用数千个微型收发单元（T/R组件）
优点：抗干扰强、多任务并行（同时跟踪30+目标）
隐身雷达对抗：
低频雷达（UHF / L波段） 可探测隐形飞机（如歼-20的米波雷达）
⚡ 案例：
美国的 E-7“楔尾”预警机 采用 多频段AESA雷达，可同时监控空中、地面和海上目标。
7. 光电系统（EO/IR）
光电系统利用 可见光（EO）和红外（IR） 进行探测，属于被动探测手段（不主动发射电磁波，隐蔽性强）。
7.1 光电传感器
红外搜索与跟踪（IRST）：
F-35的 EOTS（光电瞄准系统） 可追踪50km外的热源目标
激光测距/照射：
用于激光制导炸弹（如GBU-12）
7.2 光电对抗
MAWS（导弹逼近告警）：
通过红外探测来袭导弹（如俄制 “希比内”电子战系统）
定向红外对抗（DIRCM）：
发射激光干扰红外制导导弹（如AN/AAQ-24“复仇者”）
🌙 应用：
阿帕奇直升机配备 MTADS（现代目标获取与指示系统），可在夜间执行精确打击任务。
8. 未来航电发展趋势
人工智能（AI）辅助决策：
如F-35的 ALIS 自主后勤系统预测故障
认知电子战：
自动识别并干扰新型威胁（如DARPA的 ARC项目）
6G 通信与量子导航：
实现超高速、抗干扰通信和导航
总结
航电系统是现代化飞行器的“神经中枢”，涵盖了从 通信、导航、识别 到 电子战、雷达、光电 的复杂技术链。未来的航电技术将更加智能化、自主化和网络化，成为决定战场优势的关键因素。
