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设计与分析ShejiyuFenxi

面向适航要求的机载电子设备结构设计分析

董伟杨雨薇

常向廷

（中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，陕西西安710068)

摘要：对面向适航要求的机载电子设备结构设计进行了研究。基于当前的民机设备发展现状和相关设计指南，对机载电

子设备的结构设计和产品研制过程进行了描述，包括前期过程、设计过程、支持过程和后期过程。对过程中与结构设计相关的适

航条款解读和安全性评估、需求分析、确认与验证、适航审定和符合性验证等重难点工作进行了深入剖析，并提出了针对性应对

措施。

关键词：机载电子设备；结构设计；适航；符合性验证

中图分类号：V243文献标志码：A文章编号：1671-0797(2024)05-0030-04

D0l:10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.05.008

0引言1机载电子设备研发生命周期

伴随着民用航空技术的进一步发展以及低空城早期的机载电子设备结构和功能相对简单，一

市空中交通场景的逐步到来，适航性对于我国的民般通过最终的产品测试可以发现并消除设计错误。

航事业变得越来越重要。通过前一阶段的积累，我国然而，由于当前的机载电子设备结构和功能变得越

对航空器产品的适航取证有了一定的经验，并且对来越复杂，一方面，导致设计过程中引入设计错误的

机载电子设备适航的相关研究也逐渐展开[1]。随着民可能性大大增加，另一方面，通过后期简单的状态测

用航空发展战略的持续推进，需要进一步在机载电试难以发现所有设计缺陷，这就要求研发人员在产

子设备适航领域形成适合自身发展情况的理论方品测试之外，还要采用标准化的研制流程来提高设

法，并开展相关的实践活动，以提升机载电子设备的备的安全性和可靠性。除了减少设计错误，采用标准

研制和适航取证技术水平。化研制流程还有一个好处，就是在需求、设计和验证

结构设计是机载电子设备研制的重要组成部测试之间建立可追溯性，良好的可追溯性能为产品

分，其内容主要包括外形设计、热设计、强度设计、电的安全使用和后期维护提供了有力保障。

磁兼容设计和防护设计等。由于当前的复杂电子设2002年，RTCA（航空无线电委员会）和EUROCAE

备在飞行关键系统中承担着越来越多的功能，且随（欧洲民用航空设备组织）共同制定并发布了DO-254

着产品应用场景的逐渐丰富和小型化、轻量化的不标准《机载电子硬件设计保证指南》[3],DO-254为机

断推进，机载电子设备结构设计正面临越来越大的载电子硬件提供了标准化的设计保证指南，于2005年

挑战。为了提高设备的可靠性和安全性，降低后期出被FAA（美国联邦航空局）颁布的咨询公告AC20-152

错的概率和维护成本，需要在设备设计过程中引入正式认可。本文也通过DO-254来说明机载电子设备

一些满足适航标准的开发要求，以期在早期消除或的研制流程。

减少设计错误[2]。而且，基于适航要求开展机载电子根据DO-254，机载电子设备的研发生命周期可以

设备结构设计对于推动相关产品的系列化和标准大体分为前期过程、设计过程、支持过程和后期过程

化，提升产品质量和市场竞争力均具有重要的意义。四部分（图1）。前期过程主要包括对设备的安全性评

因此，本文主要针对当前机载电子设备发展的估过程和制定总体研制计划的过程；设计过程是设

实际情况，结合适航相关的规程、标准和指南，对机备研制的主体部分，包括需求分析、概要设计、详细

载电子设备结构设计的标准化流程和适航符合性验设计、实现和生产转换等过程；支持过程包括确认与

证进行了详细剖析，旨在为相关设备产品的研发和验证、构型管理、过程保证和适航联络，它们共同为

适航取证工作提供借鉴。设备的设计过程提供保障，以确保各项适航要求和

30机电信息2024年第5期总第725期