張遠利，蔣 東,胡來平

(西南電子技術(shù)研究所,成都 610036)

0 引 言

現(xiàn)代化戰(zhàn)爭對航空平臺的要求越來越高，從而導(dǎo)致航空平臺功能日趨復(fù)雜。航空平臺的傳感器由傳統(tǒng)的以雷達為主發(fā)展到雷達、電子偵察和光電傳感等多功能組合、主動與被動探測兼有狀態(tài)。傳感器之外，任務(wù)保障系統(tǒng)發(fā)展更為迅猛。在導(dǎo)航功能域，由慣性導(dǎo)航發(fā)展到天基衛(wèi)導(dǎo)、陸(艦)基無線電導(dǎo)航和精密著陸(艦)等多源組合導(dǎo)航；在通信功能域，由視距話音通信發(fā)展到視距、超視距話音、數(shù)據(jù)鏈甚至網(wǎng)絡(luò)綜合通信；在識別功能域，由敵我識別、空管識別發(fā)展到軍民用復(fù)合識別，與國際民用航空、航海組織標(biāo)準(zhǔn)體系兼容的ADS-B、AIS等多種識別方式結(jié)合，甚至發(fā)展到傳感器指紋識別的層面。據(jù)不完全統(tǒng)計，本世紀(jì)的四代機和上世紀(jì)80年代的二代戰(zhàn)機相比功能增加了3倍以上，航電系統(tǒng)占全機成本的比例由20%上升到40%左右[1]，未來甚至更高。如采用傳統(tǒng)的聯(lián)合式集成方式，航電系統(tǒng)體積、重量將變得極其龐大，系統(tǒng)復(fù)雜性急劇提升，航空平臺將“不堪重負(fù)”，何談高機動、高隱身、高速巡航、高可靠性等先進指標(biāo)。因此，航空電子系統(tǒng)綜合化集成應(yīng)運而生。航空電子系統(tǒng)綜合化的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：航空綜合電子信息系統(tǒng)(IEIS)總體技術(shù)、綜合天線孔徑技術(shù)、綜合射頻前端技術(shù)、綜合核心處理器技術(shù)、高速數(shù)據(jù)傳輸和交換技術(shù)以及多傳感器信息融合技術(shù)等[2]。

毋庸置疑，航電系統(tǒng)綜合化設(shè)計為航空平臺帶來的好處是巨大的。根據(jù)工程經(jīng)驗，相對于聯(lián)合式系統(tǒng)，綜合化系統(tǒng)除了在功能綜合和信息綜合層面帶來巨大的收益外，系統(tǒng)體積和重量降低了三分之一，可靠性提高了三分之一，任務(wù)可靠性也有較大的提升。在技術(shù)完全成熟后，成本也呈逐年下降趨勢，不高于聯(lián)合式系統(tǒng)。過去十幾年，戰(zhàn)斗機航空電子系統(tǒng)綜合化的工作已經(jīng)取得非常大的進展，并且已經(jīng)拓展到其他大型航空平臺上。

但事物都有其兩面性，必須辯證的看待。綜合化為航電系統(tǒng)帶來巨大好處的同時，也帶來了一定的技術(shù)風(fēng)險，本文擬從以下幾個方面進行初步的探討。

1 綜合化設(shè)計可能影響系統(tǒng)指標(biāo)

綜合化設(shè)計方法中很重要的一條就是根據(jù)平臺任務(wù)剖面，梳理功能線程使用的時間特性，然后將采用通用硬件資源的功能線程合并考慮，力求以最小的硬件資源集實現(xiàn)所需的功能。硬件資源合并可采用分時共用或全時共用的方式，兩種方式都可能影響系統(tǒng)指標(biāo)，下面從兩個例子予以說明。

1.1 天線孔徑綜合影響天線指標(biāo)

航空平臺典型的特點就是“寸土寸金”，給機載天線布局帶來極大的困難，故一般綜合化均采用天線孔徑綜合設(shè)計。天線孔徑綜合一般有兩個方法，其一是天線共用，即不同的功能線程共用一個天線，其二是孔徑共用，即不同的天線部署在一個孔徑之中[3]。通常天線孔徑綜合需綜合考慮如下四個因素：工作頻段、極化方式、視場及時域資源占用特征。不同的孔徑綜合方法原則見表1。

表1 天線孔徑綜合原則

設(shè)想一型平臺，同時裝備了VU頻段通信設(shè)備和VU頻段的通信偵察設(shè)備。由于同一架飛機上的通信設(shè)備和通信偵察設(shè)備都需要覆蓋水平方向360°范圍，較難在同一頻點同時兼容工作，故一般情況下二者瞬時工作頻段需相互錯開。因此，可考慮通信設(shè)備和通信偵察設(shè)備天線共用。本文以VU頻段通信偵察干涉儀天線和VU頻段通信天線共用為例進行分析。由于干涉儀天線同時要滿足測向精度和全空域測向的目的，需要同時具備線陣和圓陣，而通信設(shè)備一般在低頻段不考慮天線組陣，故對天線布局沒有特殊要求。故天線布局可考慮優(yōu)先滿足干涉儀天線的特殊需求，一種典型的通信和通信偵察通用天線布局見圖1，每個天線均可以接收VU全頻段的信號。為了降低能量損失，不采用功分器方案，而是在在需要共用的天線后端接一耦合匹配網(wǎng)絡(luò)，從天線下來的接收信號通過耦合網(wǎng)絡(luò)后， V段信號和U段信號分別到達不同的端口，見圖2所示。

圖1 通信設(shè)備和通信偵察設(shè)備共用天線布局

圖2 通信與通信偵察共用天線信號分配示意

在圖1中，1、2、3號天線接收信號通過耦合網(wǎng)絡(luò)后，V段信號供通信偵察設(shè)備使用，U段信號供通信設(shè)備使用。5、6、7號天線接收信號通過耦合網(wǎng)絡(luò)后，U段信號供通信偵察設(shè)備使用，V段信號供通信設(shè)備使用。4/8/9/10/11號天線不通過耦合網(wǎng)絡(luò)，信號全部進入通信偵察設(shè)備。如此一來，通信設(shè)備可以有3條鏈路工作在V頻段，3條鏈路工作在U頻段，通信偵察設(shè)備也可滿足V、U頻段分別測向和定位的目的。

這種天線孔徑綜合方案，將原本所需的17副天線減少為11副，給天線布局設(shè)計帶來了方便，但可能會降低單天線指標(biāo)。通常情況下天線的增益與其物理尺寸和使用頻段等密切相關(guān)，如本案例中通信和通信偵察共用的VU頻段單極子天線，理論上需按照天線使用頻率的半波長設(shè)計。假如該天線只供通信設(shè)備使用，可設(shè)計成單V頻段或單U頻段的天線，而VU全頻段使用，必然要在天線中加入相應(yīng)的匹配電路，滿足全頻段特性阻抗基本一致的要求；同時，天線物理尺寸也采取了折中的尺寸，其輻射特性一般不如單頻段天線。表2是根據(jù)某兩型天線實測數(shù)據(jù)，其中VU頻段天線增益總體來說比單U頻段天線增益略低，如通信設(shè)備需工作在接收靈敏度附近，很可能引起通信距離降低。所以，設(shè)計時需考慮性能的降低是否在系統(tǒng)可接受的范圍內(nèi)，如可接受，則方案可行，如不可接受，則需另行選擇方案。

表2 天線增益對比表

1.2 射頻資源綜合影響系統(tǒng)識別應(yīng)答率

設(shè)想一系統(tǒng)，同時具備民用航管應(yīng)答、軍用敵我識別應(yīng)答和ADS-B三種相同頻段的功能線程。對于航空平臺來說，航管應(yīng)答、軍用敵我識別應(yīng)答都屬于被動應(yīng)答，即收到民用航管或我方軍用平臺的詢問后啟動應(yīng)答。經(jīng)統(tǒng)計，無論是航管應(yīng)答還是軍用敵我識別應(yīng)答，單個功能線程發(fā)射占空比基本上不超過2%，特別是ADS-B功能，1 s啟動一次發(fā)射，占空比更低。如果三個功能線程分別配置一套發(fā)射設(shè)備，硬件資源使用率不高，故綜合化設(shè)計時考慮三個功能線程共用發(fā)射通道，哪個功能線程需要應(yīng)答則調(diào)用發(fā)射通道的發(fā)射組件和天線資源，完成發(fā)射功能。

但這樣可能帶來一個問題：應(yīng)答是被動的，何時應(yīng)答取決于詢問方何時詢問。當(dāng)存在多個平臺詢問本平臺時，本平臺則需要一一作答，而且詢問和應(yīng)答的時序是要嚴(yán)格參照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，如超過一定的時間門限，則詢問方認(rèn)為應(yīng)答失敗。假如兩條詢問指令幾乎同時到達，應(yīng)答方在時序門限內(nèi)只能保證對一個詢問的應(yīng)答，那么就會導(dǎo)致另一方應(yīng)答失敗。

本文分析民用航管應(yīng)答S模式和軍用敵我識別應(yīng)答模式之間的應(yīng)答沖突，以S模式的選址詢問-應(yīng)答方式為分析基礎(chǔ)，軍用波形雖然有所區(qū)別，出于保密原因，也以S模式選址詢問-應(yīng)答波形作為參照。

S模式航管應(yīng)答的詢問波形見圖3，應(yīng)答波形見圖4[4]。

圖3 S模式詢問信號時序

圖4 S模式應(yīng)答信號時序

詢問數(shù)據(jù)塊可能取兩種長度，33.75 μs或19.25 μs，本文近似取34 μs。應(yīng)答脈沖可能有兩種長度，取決于詢問方的要求，分別為64 μs和120 μs，本文以120 μs計算。

由于假定軍用和民用應(yīng)答的波形一致，故實際應(yīng)答是否沖突與收到的是哪一種詢問無關(guān)，只與收到的總詢問次數(shù)有關(guān)。軍用詢問屬于牽引式詢問，受一次雷達或人工牽引，民用詢問為周期式詢問，詢問周期也基本與雷達周期一致。本文即以一個雷達探測周期10 s為分析區(qū)間。假設(shè)一個周期內(nèi)共計收到N個詢問脈沖，由于詢問方的詢問時機和無線傳輸時延兩個隨機因素存在，應(yīng)答機收到的各個詢問脈沖到達時間也是隨機的。由于N個詢問脈沖到達的時間是隨機的，且應(yīng)答脈沖與詢問脈沖應(yīng)當(dāng)成對出現(xiàn)，故可認(rèn)為每一個詢問脈沖與應(yīng)答脈沖之間也是隨機且相互獨立的。

如圖5所示，當(dāng)詢問脈沖和應(yīng)答脈沖之間呈現(xiàn)P1和P2的關(guān)系時，即當(dāng)我方正在應(yīng)答時，又收到一個詢問脈沖P2，我方無法在有效的時間窗口內(nèi)應(yīng)答P2脈沖，導(dǎo)致P2脈沖應(yīng)答失敗。當(dāng)詢問脈沖和應(yīng)答脈沖之間呈現(xiàn)P3和P4的關(guān)系時，應(yīng)答脈沖和其他平臺的詢問脈沖時間不重疊，即認(rèn)為沒有沖突。

圖5 詢問脈沖和應(yīng)答脈沖可能的時序圖

假如此時應(yīng)答機正在以P1脈沖進行應(yīng)答，此時單個詢問平臺P2脈沖出現(xiàn)在三個區(qū)域時，都可能和P1應(yīng)答脈沖沖突，導(dǎo)致P2脈沖不能得到應(yīng)答，見圖6所示。此時的出現(xiàn)沖突的時間區(qū)間應(yīng)等于2倍P2脈沖的時間加上P1脈沖的持續(xù)時間，根據(jù)上文所述，其時間等于188 μs。

圖6 可能出現(xiàn)的三個沖突子區(qū)間

根據(jù)上文的假設(shè)，P2脈沖出現(xiàn)在該188 μs的概率Pc在分析周期內(nèi)成幾何概率分布，即：

Pc=188 μs/10 s=1.88×10-5

(1)

當(dāng)該區(qū)域可能出現(xiàn)N個脈沖時，由于各個脈沖的獨立性，故該區(qū)域不出現(xiàn)任何脈沖的概率PB應(yīng)采用下式計算：

PB=(1-Pc)N

(2)

故出現(xiàn)沖突的概率，即應(yīng)答概率下降的數(shù)值應(yīng)該為:

P=1-PB=1-(1-Pc)N

(3)

將數(shù)值代入，可以得到不同的N時，應(yīng)答概率下降數(shù)值見表3。

表3 不同數(shù)量詢問脈沖與應(yīng)答概率下降關(guān)系表

由于航管詢問和軍用詢問均是一次詢問發(fā)送多個詢問脈沖，當(dāng)詢問平臺較多時，10 s內(nèi)達到上千次的詢問脈沖是可能的。但考慮到應(yīng)答與詢問滿足一定的收發(fā)比例即可認(rèn)為應(yīng)答成功，不必每一個詢問脈沖都得到應(yīng)答，故實際的應(yīng)答率降低應(yīng)該比表3的情況要好，這也使二者硬件資源共用變?yōu)榭赡堋?/p>

在對設(shè)備體積重量要求更嚴(yán)格的場合，部分系統(tǒng)甚至將相同頻段的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈也和航管應(yīng)答、敵我識別應(yīng)答共用硬件資源，該頻段戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈一般采用TDMA體制，劃分的發(fā)送時隙是固定的，一般需要優(yōu)先保證戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈資源占用。如戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈發(fā)射占空比為10%，那么，以上分析還需在表3的基礎(chǔ)上加上10%左右，這個影響不可謂不小，只是看系統(tǒng)是否能接受而已。

2 電磁兼容問題變得更加復(fù)雜

首先考察電磁干擾形成的三要素：干擾源、干擾路徑和敏感端，見圖7所示。

圖7 電磁兼容三要素

傳導(dǎo)和輻射源主要包括各類發(fā)射機、本振、傳導(dǎo)線、開關(guān)、放大器和各類計算器件等。電磁敏感端主要包括接收機、數(shù)字接收器件等。從電磁兼容的角度來講，無論采用聯(lián)合式或綜合化的方式，傳導(dǎo)和輻射源及敏感端的特性變化并不大，只是隨著技術(shù)進步，采用數(shù)字化的器件數(shù)量和種類越來越多，其輻射特性和敏感特性有所好轉(zhuǎn)，系統(tǒng)綜合化設(shè)計后對電磁兼容影響更大的是在傳輸和耦合路徑上。主要包括如下幾個方面：

(a)綜合化機架模塊密度變大，器件相互耦合增強

相對于傳統(tǒng)的基于現(xiàn)場可更換單元(LRU)集成的聯(lián)合式系統(tǒng)，綜合化系統(tǒng)在天線孔徑以后采用大型綜合化物理機架，將各個現(xiàn)場可更換模塊(LRM)集中布置到機架之中，從而進一步縮小了系統(tǒng)的體積和重量。也正是因為如此，模塊中各個干擾源與敏感電路之間有完整的電路連接，而且電路連接的距離近，耦合比加大。例如，公共電源，地環(huán)路以及信號線之間的近場感應(yīng)，可能導(dǎo)致數(shù)字接收器件的誤碼增加，帶來傳輸或控制的錯誤。

(b)模塊間互聯(lián)增多，總線傳輸速率增大，傳導(dǎo)、輻射等風(fēng)險增加

聯(lián)合式系統(tǒng)集成方式中，各個LRU基本完成獨立或相對獨立的功能，如電臺負(fù)責(zé)信道建立、變頻、調(diào)制/解調(diào)、編碼、加解密和對外數(shù)據(jù)接口等一系列串聯(lián)的功能。而采用綜合化設(shè)計之后，可能把多個信道中相同的功能合并到一個模塊處理，如信道模塊負(fù)責(zé)多個信道的建立和變頻，信號處理模塊負(fù)責(zé)多個信道調(diào)制/解調(diào)、編碼，綜合保密模塊負(fù)責(zé)多信道及多源信息密碼處理。即綜合化之后將原來串行模塊連接變?yōu)榫W(wǎng)狀連接，模塊之間互聯(lián)關(guān)系變得復(fù)雜，見圖8。同時，為了在網(wǎng)狀互聯(lián)系統(tǒng)中達到低時延等要求，必須增加各類傳輸線速率，從而也增加了傳導(dǎo)和輻射的風(fēng)險。

圖8 兩種集成形式模塊互聯(lián)示意圖

(c)天線孔徑綜合帶來電磁兼容難度增加

天線孔徑共用必然帶來了天線之間物理距離的拉近，從而也大大降低了天線之間的隔離度。以VU頻段和L頻段天線共孔徑為例，如不采用天線孔徑共用，二者隔離度可達到50 dB，如將VU頻段和L頻段天線集成到一副天線中，隔離度只有20 dB左右，為系統(tǒng)射頻兼容工作帶來了新的挑戰(zhàn)。

電磁兼容看不見，也摸不著，但如遵循如下的設(shè)計原則，并加以科學(xué)的測試和迭代，應(yīng)該可以避免問題。

結(jié)構(gòu)設(shè)計：電路元件和信號通路的布局必須最大限度地減小無用信號的相互耦合；關(guān)鍵電路應(yīng)放在屏蔽盒內(nèi)，所有進出屏蔽盒的連接線都應(yīng)經(jīng)過濾波。盡量減少結(jié)構(gòu)的電氣不連續(xù)性，以便控制經(jīng)底板和機殼進出的泄漏輻射；有穿透和開口的結(jié)構(gòu)件盡量在開口前進行濾波；搭接點的性能必須在很長的時間內(nèi)保持不變，還應(yīng)防止由互連所建立起來的通路因腐蝕或機械松動而逐漸變壞；合理設(shè)計接地，接地電阻盡量小，必要時采用多點接地。

布線設(shè)計：更多采用光傳輸，減小電磁輻射。在必須采用電傳輸?shù)膱龊?，保持從電纜屏蔽層到連接器后殼、到配合連接器板、再到機架都要連續(xù)密封，確保屏蔽的完整性。盡量不要讓主電源線和信號線通過同一連接器、盡量縮短電纜長度和降低離地高度，盡量不要讓輸入輸出信號線通過同一連接器，特別對于模擬信號而言。

電路設(shè)計：在可能的條件下，單獨為各功能單元供電，使用公共電源的所有電路必須互相兼容，并且盡可能彼此靠近，應(yīng)在交直流主電源輸入口上使用有效的電源濾波器；當(dāng)有瞬變要求時，還必須在濾波器的上游使用合適的瞬變抑制器。發(fā)射機盡量降低無用信號發(fā)射，包括亂真發(fā)射(諧波、寄生、互調(diào)產(chǎn)物、頻率變換產(chǎn)物)和帶外發(fā)射。接收機提高前端的線性和選擇性等方面的要求。

由于各個系統(tǒng)面臨的頻段、天線隔離度、發(fā)射機噪聲水平和接收機靈敏度水平等不盡相同，難以以一蓋全，需針對個性平臺做個性的分析。國內(nèi)已有學(xué)者針對機載系統(tǒng)的電磁兼容問題開展了專項技術(shù)研究，并提出了預(yù)測與分析手段，詳見參考文獻[5-7]。

3 模塊通用化帶來一定程度的冗余設(shè)計

在射頻綜合部分，為了實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)異的維修性、功能可重構(gòu)性和任務(wù)可靠性，一般需考慮模塊的通用性。具體方法是將頻段、中頻帶寬和動態(tài)范圍相近的模塊進行通用化設(shè)計，不同的功能線程共用同一種模塊。系統(tǒng)采用軟件無線電架構(gòu)，不同的功能線程只需在相同的硬件資源上加載不同的軟件即可實現(xiàn)，見圖9所示。

圖9 軟件無線電架構(gòu)

在射頻綜合化設(shè)計中，由于各個功能線程的技術(shù)指標(biāo)側(cè)重點不同，諸如噪聲系數(shù)、瞬時動態(tài)、各種動態(tài)范圍壓縮手段的區(qū)別等，造成了射頻前端的設(shè)計往往要各種指標(biāo)兼顧，由此帶來了多倍頻程的分段設(shè)計、不同頻段及帶寬的濾波器堆積以及多種通道增益設(shè)計及其控制手段的并存等冗余設(shè)計問題。而綜合化系統(tǒng)設(shè)計中，多種功能線程并存又必然帶來通道數(shù)量的規(guī)模需求，因此相對獨立設(shè)備而言，這種冗余顯得更加突出。

另外，在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計上，一般從功能角度劃分模塊，往往將信號處理及接口控制獨立為單一模塊，甚至需要幾個模塊，而這部分對單功能線程而言往往是和其他模塊合并設(shè)計?？偠灾?，綜合化系統(tǒng)的訴求更多的體現(xiàn)在寬頻段、多模式、動態(tài)可重構(gòu)等系統(tǒng)指標(biāo)上，導(dǎo)致了一定程度的冗余設(shè)計。而獨立設(shè)備更加追求技術(shù)指標(biāo)的極致性，因此導(dǎo)致了不同類型的系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計思路的巨大區(qū)別。

對系統(tǒng)而言，冗余設(shè)計雖然帶來體積功耗的增加，卻給系統(tǒng)重構(gòu)帶來了更多的靈活性，并保證了系統(tǒng)功能的穩(wěn)健性。當(dāng)然通過射頻直采及零中頻技術(shù)可以在一定程度上減少電路上的冗余。

4 資源管理變得更加復(fù)雜

聯(lián)合式系統(tǒng)設(shè)計中，各個功能線程基本是相互獨立工作，硬件資源基本上獨立隸屬于某個系統(tǒng)，即使有可能確實由于系統(tǒng)間不能兼容工作而采取了“消隱”等措施，但基本不會出現(xiàn)功能線程之間爭相占用硬件資源的情況。系統(tǒng)綜合化設(shè)計之后，可能會出現(xiàn)由于功能線程之間共用天線和射頻通道硬件資源時導(dǎo)致的的硬件資源需求沖突情況，此時必然帶來系統(tǒng)任務(wù)管理和資源調(diào)度的問題，而且是跨功能域的資源調(diào)度，系統(tǒng)管理變得更加復(fù)雜，帶來較大的挑戰(zhàn)[8]。以下提供了一種系統(tǒng)資源管理框架，應(yīng)該能比較好的解決該問題。

系統(tǒng)級資源管理基本的思路是首先建立系統(tǒng)資源數(shù)據(jù)庫，提供資源注冊認(rèn)證、入庫、出庫等服務(wù)；其次是在系統(tǒng)啟動階段根據(jù)資源健康狀況進行資源注冊，提供資源組件快速檢索和匹配手段，支持資源高效調(diào)度，并持續(xù)對資源健康狀態(tài)進行監(jiān)控和維護；最關(guān)鍵的是在任務(wù)過程中基于任務(wù)優(yōu)先級、資源健康狀態(tài)進行跨層、跨區(qū)域的資源調(diào)度策略。典型任務(wù)系統(tǒng)資源調(diào)度框架可參見圖10。

圖10 任務(wù)系統(tǒng)資源調(diào)度框架

5 典型系統(tǒng)設(shè)計取舍原則

系統(tǒng)綜合化設(shè)計一般包括硬件資源綜合、信息綜合和顯控綜合等幾個層面。上文所述的天線共用、天線孔徑共用、硬件共用和硬件通用化設(shè)計均屬于硬件資源綜合層面，而信息綜合和顯控綜合是信息處理范疇。一般說來信息綜合和顯控綜合的綜合化程度越高系統(tǒng)收益越大，本文未展開討論，以下僅就硬件資源綜合在不同系統(tǒng)中的設(shè)計原則展開討論。由于硬件資源綜合可能帶來技術(shù)風(fēng)險，故在不同的系統(tǒng)設(shè)計時，必須根據(jù)平臺本身的特點予以取舍。以下針對大型空中平臺和小型殲擊機平臺兩類典型的航電系統(tǒng)設(shè)計進行說明。

大型空中平臺包括各類預(yù)警機、偵察機、指揮機等，這類平臺典型特點是隱身性能和機動性要求不高、機體表面積大，故可布局更多天線，而且負(fù)載能力強。但這類平臺在各種傳感器網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)中一般作為中心節(jié)點使用，對系統(tǒng)指標(biāo)和功能完備性要求均很高。殲擊機類小型平臺隱身性能和機動性要求高，機體表面積小導(dǎo)致天線布局空間有限，而且負(fù)載能力也小，但這類平臺一般在各種傳感器網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)中一般作為邊緣節(jié)點，故對系統(tǒng)指標(biāo)和功能完備性要求均不如大型平臺高。

首先，天線孔徑共用對系統(tǒng)電磁兼容影響較大，大型空中平臺系統(tǒng)功能復(fù)雜，甚至同頻段存在多種功能線程，系統(tǒng)兼容工作壓力大，故孔徑共用視情盡量少用。小平臺功能較為簡單，兼容工作壓力小，且天線布局空間有限，需盡量共用孔徑。

其次，天線共用可能對發(fā)射和接收指標(biāo)略有影響，大型空中平臺天線布局空間較小平臺寬裕，可盡量不用，小平臺可在指標(biāo)滿足使用的情況下視情少用。

然后，大型空中平臺對功能完備性要求高，一般說來不允許有上文所述的識別應(yīng)答率指標(biāo)降低等情況，而且由于其負(fù)載能力強，對系統(tǒng)體積重量要求不太高，故硬件共用并不強求，盡量各個功能線程有專用資源，除非是各個功能線程在時域上確實不沖突的情況才共用。小平臺對體積重量要求高，可在可接受的指標(biāo)降低范圍內(nèi)盡量共用硬件資源。

最后，無論是哪一類平臺，為了提高系統(tǒng)的維修性、功能可重構(gòu)性和任務(wù)可靠性，以及符合軟件定義系統(tǒng)、軟件定義網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)發(fā)展趨勢，對于硬件資源的通用性設(shè)計方面的要求都是一致的[9]，故需盡量考慮硬件通用性。

綜上所述，系統(tǒng)綜合化設(shè)計的初步原則如表4所示。需要說明的是該表僅是原則性的設(shè)計方法，具體系統(tǒng)需具體分析。

表4 典型系統(tǒng)綜合化設(shè)計原則

6 結(jié) 語

本文分析了系統(tǒng)綜合化設(shè)計的必要性和可能帶來的技術(shù)風(fēng)險，并針對典型系統(tǒng)給出了綜合化設(shè)計的取舍原則，對工程型號設(shè)計具有一定的參考價值。