2025年大學(xué)《航空運(yùn)動(dòng)》專業(yè)題庫(kù)——航空器航空電子設(shè)備設(shè)計(jì)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填入括號(hào)內(nèi)）1.下列哪項(xiàng)不屬于航空電子系統(tǒng)的核心功能？（A）A.機(jī)上娛樂(lè)系統(tǒng)B.導(dǎo)航C.通信D.飛行控制2.ARINC429數(shù)據(jù)總線在航空電子系統(tǒng)中的主要作用是？（C）A.提供互聯(lián)網(wǎng)接入B.實(shí)現(xiàn)高速視頻傳輸C.在機(jī)載各電子設(shè)備間傳輸控制和管理信息D.航空器與地面站的高速數(shù)據(jù)交換3.飛行管理系統(tǒng)（FMS）的核心作用是？（B）A.直接控制飛機(jī)姿態(tài)B.提供飛行計(jì)劃管理、導(dǎo)航計(jì)算和性能分析C.管理飛機(jī)電源分配D.監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)4.航空電子設(shè)備設(shè)計(jì)必須滿足的首要原則是？（D）A.成本最低B.體積最小C.重量最輕D.安全可靠5.DO-178C主要用于規(guī)范？（C）A.機(jī)載電子硬件的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證B.航空器的環(huán)境適應(yīng)性C.機(jī)載軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證D.航空電子系統(tǒng)的電磁兼容性6.以下哪種通信方式是現(xiàn)代航空中實(shí)現(xiàn)ADS-B（廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視）的關(guān)鍵技術(shù)？（B）A.VHFAM通信B.UHF地面增強(qiáng)系統(tǒng)（GBAS）/衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（SBAS）廣播C.高頻（HF）通信D.毫米波通信7.電子飛行儀表系統(tǒng)（EFIS）相比于傳統(tǒng)機(jī)械儀表的主要優(yōu)勢(shì)之一是？（A）A.可顯示更多信息、靈活性和可配置性B.維護(hù)成本更低C.對(duì)振動(dòng)不敏感D.不受電磁干擾8.在航空電子設(shè)備設(shè)計(jì)中，EMC（電磁兼容）設(shè)計(jì)主要關(guān)注的是？（C）A.如何使設(shè)備產(chǎn)生更強(qiáng)的電磁場(chǎng)B.設(shè)備對(duì)外界電磁場(chǎng)的抗擾度C.設(shè)備同時(shí)滿足電磁發(fā)射和電磁抗擾度要求D.設(shè)備的射頻輸出功率9.冗余系統(tǒng)在航空電子設(shè)備中的主要目的是？（A）A.提高系統(tǒng)的可靠性和安全性，在部分元件失效時(shí)仍能正常工作B.增加系統(tǒng)的性能指標(biāo)C.降低系統(tǒng)成本D.簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)10.航空運(yùn)動(dòng)類飛機(jī)的航空電子設(shè)備設(shè)計(jì)相比大型客機(jī)，可能更側(cè)重于？（B）A.高度自動(dòng)化和自主飛行能力B.成本效益、易用性和特定任務(wù)需求C.極高的安全等級(jí)和冗余度D.先進(jìn)的傳感器和數(shù)據(jù)處理能力二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將答案填入橫線處）1.航空電子系統(tǒng)通常根據(jù)其與外界大氣層的相對(duì)位置分為_(kāi)__和___兩大類。2.飛行管理系統(tǒng)（FMS）通常包含___、___和性能計(jì)算三大主要功能模塊。3.為了確保航空電子設(shè)備在嚴(yán)酷環(huán)境下的工作可靠性，必須進(jìn)行嚴(yán)格的環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試，如___、___和振動(dòng)測(cè)試。4.在機(jī)載總線設(shè)計(jì)中，ARINC664（AFDX）是一種基于___的時(shí)分?jǐn)?shù)字總線標(biāo)準(zhǔn)。5.機(jī)上網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議通常需要考慮實(shí)時(shí)性、可靠性和___等因素。6.根據(jù)功能安全等級(jí)，DO-178C將機(jī)載軟件分為七個(gè)等級(jí)，其中最高等級(jí)是___級(jí)。7.電子飛行儀表系統(tǒng)（EFIS）通常使用___作為核心處理器，實(shí)現(xiàn)圖形顯示和數(shù)據(jù)管理。8.航空電子設(shè)備的維護(hù)性設(shè)計(jì)原則包括可達(dá)性、可測(cè)試性、___和互換性。9.飛行管理系統(tǒng)（FMS）生成的導(dǎo)航數(shù)據(jù)通常需要與___系統(tǒng)進(jìn)行交叉檢查，以確保精度。10.隨著航空電子設(shè)備集成度的提高，熱管理和___設(shè)計(jì)變得越來(lái)越重要。三、名詞解釋（每題3分，共15分。請(qǐng)給出簡(jiǎn)潔準(zhǔn)確的定義）1.航空電子系統(tǒng)（Avionics）2.廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視（ADS-B）3.硬件在環(huán)測(cè)試（HIL）4.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）5.功能安全（FunctionalSafety）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)明扼要地回答下列問(wèn)題）1.簡(jiǎn)述機(jī)載通信系統(tǒng)的主要功能和類型。2.闡述航空電子設(shè)備設(shè)計(jì)中可靠性設(shè)計(jì)的重要性及常用方法。3.DO-254主要關(guān)注航空電子硬件設(shè)計(jì)的哪些方面？其目的是什么？4.簡(jiǎn)述航空電子設(shè)備進(jìn)行電磁兼容（EMC）設(shè)計(jì)的主要考慮因素。五、論述題（10分。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，深入分析和闡述下列問(wèn)題）結(jié)合航空運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，論述在設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)類飛機(jī)的航空電子系統(tǒng)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮哪些因素？并說(shuō)明這些因素對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)具體產(chǎn)生哪些影響。試卷答案一、選擇題1.A2.C3.B4.D5.C6.B7.A8.C9.A10.B二、填空題1.機(jī)載電子設(shè)備（或答：機(jī)內(nèi)電子設(shè)備）航空無(wú)線電設(shè)備（或答：空中交通通信導(dǎo)航設(shè)備）2.導(dǎo)航管理飛行計(jì)劃管理3.高低溫（或答：溫度循環(huán)）壓力循環(huán)（或答：高空/地面壓力變化）4.百兆以太網(wǎng)（或答：以太網(wǎng)）5.安全性6.A7.航空總線（或答：數(shù)據(jù)總線，具體如ARINC429/664等）8.可維護(hù)性9.導(dǎo)航系統(tǒng)（或答：慣性導(dǎo)航系統(tǒng)/全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）10.電磁兼容性（或答：EMC）三、名詞解釋1.航空電子系統(tǒng)：指用于航空器上，執(zhí)行通信、導(dǎo)航、顯示、飛行控制、發(fā)動(dòng)機(jī)控制等功能的電子設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。2.廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視（ADS-B）：一種利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）定位，并通過(guò)無(wú)線電廣播飛機(jī)身份、位置、速度等信息的監(jiān)視技術(shù)，可被地面站和airborne接收機(jī)利用。3.硬件在環(huán)測(cè)試（HIL）：一種測(cè)試方法，將待測(cè)的硬件設(shè)備（DUT）接入一個(gè)模擬真實(shí)系統(tǒng)環(huán)境的軟件環(huán)境（測(cè)試臺(tái)），通過(guò)接口進(jìn)行交互和測(cè)試。4.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）：一種專門為實(shí)時(shí)應(yīng)用設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)，能夠保證對(duì)任務(wù)請(qǐng)求在確定的時(shí)間限制內(nèi)完成響應(yīng)和執(zhí)行。5.功能安全（FunctionalSafety）：指為消除或顯著降低因系統(tǒng)失效可能導(dǎo)致的危害風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)系統(tǒng)生命周期內(nèi)的系統(tǒng)化活動(dòng)而達(dá)到的安全狀態(tài)。四、簡(jiǎn)答題1.主要功能：實(shí)現(xiàn)飛機(jī)與地面、飛機(jī)與飛機(jī)之間的通信聯(lián)絡(luò)，傳遞語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、文本等信息。類型主要包括：VHF通信（中頻，用于近程話音通信）、UHF通信（高頻，用于近程數(shù)據(jù)通信和部分話音）、HF通信（高頻，用于遠(yuǎn)距離通信）、衛(wèi)星通信（用于遠(yuǎn)程通信）等。2.可靠性設(shè)計(jì)重要性：航空電子設(shè)備是飛機(jī)的安全關(guān)鍵，其可靠性直接影響飛行安全、任務(wù)成功率和可運(yùn)行性。可靠性設(shè)計(jì)旨在通過(guò)合理設(shè)計(jì)、選用可靠元器件、冗余設(shè)計(jì)、容錯(cuò)設(shè)計(jì)、嚴(yán)格的測(cè)試驗(yàn)證等手段，最大限度地減少故障發(fā)生概率，提高系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間和條件下的工作能力。常用方法包括：故障模式與影響分析（FMEA）、故障樹(shù)分析（FTA）、選擇高可靠性元器件、冗余設(shè)計(jì)（如雙機(jī)熱備、三模冗余）、降級(jí)運(yùn)行設(shè)計(jì)、加強(qiáng)環(huán)境防護(hù)和測(cè)試驗(yàn)證等。3.DO-254主要關(guān)注航空電子硬件設(shè)計(jì)的硬件設(shè)計(jì)保證（HDA）活動(dòng)，確保硬件設(shè)計(jì)滿足功能安全要求。其關(guān)注的方面包括：硬件設(shè)計(jì)流程、硬件設(shè)計(jì)規(guī)范、硬件建模、硬件驗(yàn)證（包括靜態(tài)分析、硬件在環(huán)測(cè)試HIL、板級(jí)測(cè)試等）、硬件確認(rèn)等。目的是通過(guò)系統(tǒng)化的方法，證明硬件設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)所要求的功能安全等級(jí)，降低因硬件設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致不安全狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)。4.航空電子設(shè)備進(jìn)行EMC設(shè)計(jì)主要考慮：①電磁發(fā)射（EMI）：設(shè)計(jì)時(shí)需限制設(shè)備自身產(chǎn)生的電磁輻射水平，避免對(duì)其他電子設(shè)備或外部環(huán)境造成干擾，這需要考慮屏蔽、濾波、接地、合理布局布線等。②電磁抗擾度（EMS）：設(shè)計(jì)時(shí)需確保設(shè)備能夠抵抗來(lái)自外部的電磁干擾（如雷電、電磁脈沖、射頻干擾等），保證設(shè)備在特定電磁環(huán)境下的正常工作，這需要考慮加固、濾波、浪涌保護(hù)、靜電放電防護(hù)等。五、論述題在設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)類飛機(jī)的航空電子系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮以下因素及其影響：1.成本效益：運(yùn)動(dòng)類飛機(jī)市場(chǎng)通常對(duì)成本敏感。因此，在滿足安全和性能基本要求的前提下，應(yīng)優(yōu)先選用性價(jià)比高的電子設(shè)備和系統(tǒng)方案。這會(huì)影響設(shè)備選型、系統(tǒng)冗余等級(jí)的確定，傾向于采用成熟、標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，并可能選擇功能集成度高的系統(tǒng)以降低復(fù)雜性和成本。2.易用性：運(yùn)動(dòng)類飛機(jī)的飛行員通常需要快速、直觀地獲取信息并操作系統(tǒng)。因此，人機(jī)界面（HMI）的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，應(yīng)簡(jiǎn)潔明了、操作方便，符合飛行員的操作習(xí)慣。這會(huì)影響顯示系統(tǒng)、控制裝置的設(shè)計(jì)，需要考慮界面布局、信息呈現(xiàn)方式、操作邏輯等，確保飛行員能夠高效、安全地使用。3.可靠性與維護(hù)性：雖然成本是考慮因素，但飛行安全永遠(yuǎn)是第一位的。因此，核心飛行相關(guān)的電子系統(tǒng)必須具有足夠的可靠性。同時(shí)，考慮到運(yùn)動(dòng)類飛機(jī)可能由非專業(yè)人員在較遠(yuǎn)地方進(jìn)行維護(hù)，設(shè)備的維護(hù)性設(shè)計(jì)尤為重要，應(yīng)易于接近、檢查、測(cè)試和更換。這會(huì)影響設(shè)備的封裝、接口設(shè)計(jì)、故障診斷功能的設(shè)計(jì)，可能影響對(duì)高可靠性元器件的選用或冗余配置。4.特定任務(wù)需求：運(yùn)動(dòng)類飛機(jī)可能用于飛行訓(xùn)練、旅游觀光、空中表演、航空運(yùn)動(dòng)競(jìng)賽等不同任務(wù)。航空電子系統(tǒng)需要根據(jù)具體任務(wù)需求進(jìn)行定制或配置，例如，訓(xùn)練飛機(jī)可能需要額外的教學(xué)訓(xùn)練系統(tǒng)，旅游飛