软件工程在军用与民用航空中的应用由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“现代软件工程的应用”。
武汉大学《航空航天技术概论》期末作业
题目：软件工程在军用与民用航空中的应用学院：国际软件学院专业：软件工程姓名：付萌竹学号：
20***
2016年10月22日
引言
不可否认，近年来，随着软件和信息技术的飞速发展，人类已经全面跨入了信息时代。每天，我们会用手机上的APP购物，使用Office等软件完成各种文案、策划和图表，通过音乐、视频和直播软件进行娱乐。智能软件及相关系统早已融入我们生活的方方面面。
其实，软件工程在现代航空技术中也占有重要的地位。众所周知，现代航空技术特别是军用航空技术凝集了人类科技发展的最新成果。它包含了能源动力学、空气动力学、生命保障系统、武器系统等复杂的技术系统，而优化、联系、协调、指挥这些系统正是一系列相关软件。下面，我将谈一谈软件工程在民用以及军用航空领域的具体应用。
一、软件工程在飞机设计、测试和制造中的应用
飞机的设计是一个复杂的系统工程，它包括外形设计、内部结构设计以及武器、雷达、通讯和动力相关系统的整合等。有了相关三维建模软件的帮助，飞机设计师们可以更加直观精确地设计飞机外形，并可以方便地整合和修改。同时在用于研究新飞机的空气动力学特性的风洞实验中，相关软件可以精确地控制风洞中的气流流速和方向，还可以精确的测量出实验飞机的相关数据并进行整合处理、自动分析，帮助设计师们更加高效地找出最佳的气动外形。相关软件还可以帮助设计师们解决飞机设计工程中复杂繁多的计算问题，甚至模拟飞机的试飞过程，找出飞机在实际试飞时可能出现的问题并帮助技术人员进行处理，从而最大限度地保障试飞员的安全。
在飞机制造过程中，相关软件可以指挥设备对机身材料进行精确切割、焊接和组装，一些用于飞机的精密仪器的加工更是离不开软件的支持。特别是在发动机叶片的制造中，只用通过软件的精确控制，才能造出尺寸误差在极小范围内的结构复杂的合格产品，发动机才能在高温高压的工作环境中保持性能稳定。
二、民用和军用飞行控制软件的应用 飞行控制系统的发展经历了4个阶段：20世纪初～40年代，由简单的自动稳定器发展成自动驾驶仪。40～50年代，由自动驾驶仪发展成飞行自动控制系统。60年代出现自适应飞行自动控制系统。70～80年代以后,飞行自动控制系统发展成主动控制系统，继而发展成航空综合系统[1]。可以说，包含各种传感器、处理器和电子设备飞行控制系统能够实现或简单或复杂的预期功能，都依赖于其内部控制计算机内嵌入的相关软件。
比如在民航客机上已经广泛应用的自动驾驶系统，通过接收卫星反馈的信息，客机上的计算机软件能够自动计算实时风向、飞机的高度、坐标位置、飞行速度和航向等信息，并结合相关信息控制飞机发动机的功率以及操纵机翼和尾翼等飞机部件，从而自动修正航向，进而实现无人操纵状态下的平稳精确飞行。类似的自动驾驶系统也已经在远程轰炸机和无人机平台上广泛应用。
另一方面，对于现代战斗机，飞行控制软件更是成为了决定其在战场上胜负的关键因素。先进的飞行控制软件可以快速处理飞行员的操作信息，对发动机、机翼和尾翼状态进行调整，从而战斗机的飞行状态进行快速精确改变，使飞机在空中格斗中处于有利态势，极大的提高战场生存率。例如，一旦飞行员发现被敌方空空导弹或地空导弹锁定，他可以在飞控软件的协助下，操纵飞机做出大角度俯冲、急速横滚等规避动作来规避导弹的袭击[2]。
三、军用飞机中火控系统相关软件的应用
战斗机的火控系统大体上包括机载雷达、探测器、显示器和火控计算机（又被称为指挥仪）等部分，它是决定现代战斗机战斗力的关键系统之一。
机载雷达是通过发射和接收电磁波来实现探测目标的电子设备。在军用装备和作战理论飞速发展的今天，空对空作战早已进入了超视距作战的阶段。在超视距作战中，雷达可以说就是飞机和飞行员的眼睛，性能优异的雷达可以帮助飞行员更早的发现目标，并对目标类型进行精确识别并进行跟踪，帮助飞行员从容对敌。探测器则是用来感知高度、风向和温度等对机载武器的使用有影响的因素的设备。火控计算机是火控系统最核心的部分，其中嵌入的软件能够将雷达发现的目标与数据库中存储的目标信息进行比对，进而识别目标类型，并将相关信息以可视化的形式传送的显示器上供飞行员读取。同时火控计算机在其内部软件的操纵下能够实现对一个或多个目标进行跟踪，并且辅助飞行员对目标进行锁定瞄准，接受飞行员的指令，发射各种机载武器并且对这些武器进行精确引导来对目标进行攻击。在攻击过后，相关软件系统还可以通过分析雷达所捕捉到的目标数据，来判断目标是否生存，并把信息传递给飞行员，飞行员再决定是否继续攻击。
可以这么来说，火控系统就是飞行员的“枪”，一把枪能否发挥最大作用，并不是由子弹的威力来决定的，而是与这把枪能否出枪快、打的准、打得远密切相关。更加优异的软件可以提高使火控系统能够更快的锁定目标和进行攻击，使战斗机可以先发制敌。同时由于发射前进行了较为准确的瞄准，制导武器的制导系统的工作条件大大改善，提高了制导武器对机动目标的反应能力，减少了制导系统的失误率。现在，世界上的航空大国都在加紧开发效率更高的火控系统控制软件。我们国家也要重视相关研发工作，以便在未来空战中能够占据有利地位。
四、软件工程飞行员训练与生命保障中的应用
再先进的飞机也是由人来操控的，无论是民航飞行员还是空军飞行员的培养，都需要付出巨大的时间和金钱成本。而相关飞行训练软件的应用，可以大大减少飞行员训练的成本。性能优异的飞行训练软件可以模拟出真实的飞机驾驶环境，使飞行学员在地面上也可以进行有效的飞行驾驶训练，甚至可以模拟出飞行中的各种突发情况和战斗情况，极大的提高训练效率。
众所周知，飞行员驾机飞行的高度动辄就是上万米。在万米高空氧气稀薄、气温极低的恶劣环境中，缺乏有效的生命保障系统的保护，飞行员就会处于一个极其危险的境地，特别是战斗机飞行员，还有承受在战机大幅度机动时产生的巨大过载。在相关软件的帮助下，机载计算机会自动根据飞机的过载调整飞行员身上抗荷服中气囊的压力，确保飞行员不会因头部缺血引起晕厥，也可以最大限度的减少对飞行员身体的损伤[3]。除此之外，数字化智能供氧系统已经在很多尖端战斗机上得到了应用，该系统通过自动检测飞行员血氧浓度等生命体征，自动匹配合适的供氧速度，确保飞行员在氧气充足头脑清醒的状态下驾机，同时避免造成浪费。这些系统的核心同样是相关控制软件。
小结 软件工程已经在军用和民用航空中有了广泛的应用，并发挥着越来越大的作用。可以说，现代航空设备的制造检测、空中武器装备的使用和民航客机的飞行都离不开相关软件的支持。软件在未来一段时间内，优化相关控制、监测软件一定是航空工业的主要发展方向之一。在现代战争全面信息化、智能化的潮流下，我们国家也应当继续重视军用飞机研发生产和使用中相关软件的研发优化工作，以便能在未来战争中能够占据有利的形势。
参考文献
[1] 百度百科，飞机飞行控制.[2] 知乎，真实战争中各种类型的军机如何规避导弹袭击.[3] 蒋凡，杨春信，袁修干.F—22飞行员生命保障系统(LSS)2003.
