航空電子系統(Avionics System)，其英文“Avionics”是由“Aviation（航空）”和“Electronics（電子學）”兩詞相結合，而衍生出來的。自二次大戰結束後的五十幾年來，美、德、法、英、俄先後投入對航電系統技術的研究，航電已經成爲航空科學中一門獨立的學科。隨著數位技術、半導體工業的的迅速發展，航空電子設備的性能日趨完善，它對軍用飛機戰鬥力和壽命周期成本均産生了很大的影響。
隨著近十餘年來半導體工業的快速發展，加上快速進步的電腦科技，以往飛機上的簡單儀表、獨立運作的航空電子系統(Avionics System)，已逐步被功能強大的整合式系統所取代，但飛行員的工作負荷反因持續增加的任務需求，而日益繁重。如何兼顧二者求取平衡，將挑戰現今航電系統發展。
壹、早期發展
現代民航機及戰機整體性能與執行各種複雜任務的能力，大部份得依賴機上的航電系統。在軍事方面，早在一次大戰的空戰中，就顯示出航電系統的重要性，由於當時的座艙內只有幾項基本儀表，如羅盤、發動機轉速表、空速表、燃油存量表；在武器系統也只有機槍與光學瞄準器，因此空中纏鬥結果就取決於飛行員體力、心理、精神狀態及訓練純熟度，戰機本身性能反而有限，因此戰機也就無法成為有效率的武器系統(Weapon System)。
在二次大戰期間的科技發展下，陸續出現了反射式光學瞄準儀及空用雷達，使得新型航電系統取代了原來的基本飛行儀表，飛機駕駛艙內首次有革新。到了1950年代初期，航電系統發展趨勢著重在減輕飛行員的工作負荷，自此後航電系統的改良，則注重在消除重複的功能及累贅的資訊，以避免出現彼此矛盾、造成飛行員困惑，或是需要其他訊息與飛行操縱系統配合的資訊。
貳、真空管時代
在1950年代，當時因無線電輔助設備(Radio Assistance)和射控雷達(Radar Fire Control)的普及，使得航電系統成為每一架戰機執行任務的必需裝備。
以美國空軍於1953年服役的北美(North America)F-100戰機為例，它的航電系統包括測距雷達、類比計算機、陀螺穩定瞄準儀、機首顯示器(Prow Indicator)、UHF無線電、敵我識別器(IFF)，系統重量超過300公斤，約佔全機空重的4%，航電系統的零組件以真空管為主。航電爲分立式結構，整套系統由許多獨立的子系統組成，每個子系統必須依賴飛行員的輸入（操作），飛行員不斷從各子系統接收資訊，保持對武器系統及外界狀況的掌握。不過這時期的飛行員工作負荷還不算太大，因系統功能有限，資料更新速度不快，資訊量仍在可處理範圍內。
另一方面1950年代的真空管的可靠度不佳，在惡劣環境下操作時，平均故障間隔(MTBF, Mean Time Between Failures)約為數十小時，加上沒有餘裕度(Redundancy)使得情形更棘手，即使只有一個組件故障，就會危及整個飛行任務，此情形在民航營運上更是明顯。
參、電晶體時代
1960年代的航電系統關鍵零組件以半導體（即電晶體）為主，於是航電廠商均研發出以固態(Solid-State)元件製造的航電系統及套件，使得民航機的飛行效率提昇，並提高戰機的作戰能力。在軍機方面，麥道(McDonnell Douglas)F-4幽靈二式(Phantom II)戰機即為一例，為首架整合雷達、多種感測器、資料顯示系統的美製戰機。當時類比式計算機（射控電腦）雖已使許多航電功能自動化，但資料整理、分析、以及航電整體性的管理，仍是飛行員的工作。由於F-4戰機上新增的系統有許多的檢查清單(Check List)及調整，分別位於前後座的飛行員與雷達官(Radar Intercept Office)，工作負荷都不減反增。此情形可在當時的波音(Boeing)747-200、737-200客機的駕駛艙中上見到，因航電需要三名機員管理，即除正、副機長外，另新增飛行工程師(FE, Flight Engineer)。
為減輕飛行員在管理不同航電系統上的工作負荷，並增進效率，於是航電廠商將一些次系統的功能合併，而發展出如飛行指導器(Flight Director)及抬頭顯示器(HUD, Head-Up Display)的新式電子裝備。飛行指導器將多具飛行儀表，如無線電輔助指示器、攻角指示器、配平指示器、機頭顯示器等，合併成姿態顯示器(Attitude Director Indicator)及水平狀況顯示器(Horizontal Situation Indicator)兩個基本儀器。姿態顯示器顯示不同的配平情況，功能類似儀器降落系統(ILS, Instrument Landing System)內的下滑儀(Glidescope)；而水平情況顯示器則顯示飛機相對於外界參考點的平面方位，功能類似於機頭指示器；抬頭顯示器則是由陰極射線管(CRT, Cathode Rays Tube)投射文字及符號影像在飛行員前方，位於飛行員與座艙罩間的一塊玻璃上，飛行員在注意機外情形時，可同時看到和飛行及戰鬥有關的資料，如速度、高度、方向及接敵目標。因此F-4戰機的航電系統可視為使用整合式航電的先驅。
上述儀表整合和資料顯示器整合這兩種方式，事實上都包括在F-4的空電系統內，以系統整合的角度而言，F-4可視為一種轉換機種，機上除了有類似F-100飛機上的組合式航電外，還有新式的整合式航電。
由於大型積體電路的體積很小，使得航電的重量及尺寸大幅縮小，但這些成果皆被快速增加的航電功能需求所抵銷，這些新增功能仍需特定的次系統來執行，因此航電內的組件也相對增加，其中增加最快的是電纜線，航電內有許多類比儀器，連接兩個儀器至少需要一條電纜線，若航電系統架構愈來愈複雜，最後系統龐大的體積與重量，終將無法塞進狹小擁擠的戰機機艙內，此情形在民航機上亦同。
以1960年代的科技水準，雖無法減緩航電系統重量及體積增加的趨勢，但在與上一代系統相較之下，此時航電系統性能已大幅提昇，而重量及尺寸增加的速率則較和緩。如越戰時期F-4戰機約裝設有1,200公斤的航電裝備，約是飛機空重的8%。
隨著近十餘年來半導體工業的快速發展，加上快速進步的電腦科技，以往飛機上的簡單儀表、獨立運作的航空電子系統(Avionics System)，已逐步被功能強大的整合式系統所取代，但飛行員的工作負荷反因持續增加的任務需求，而日益繁重。如何兼顧二者求取平衡，將挑戰現今航電系統發展。
壹、早期發展
現代民航機及戰機整體性能與執行各種複雜任務的能力，大部份得依賴機上的航電系統。在軍事方面，早在一次大戰的空戰中，就顯示出航電系統的重要性，由於當時的座艙內只有幾項基本儀表，如羅盤、發動機轉速表、空速表、燃油存量表；在武器系統也只有機槍與光學瞄準器，因此空中纏鬥結果就取決於飛行員體力、心理、精神狀態及訓練純熟度，戰機本身性能反而有限，因此戰機也就無法成為有效率的武器系統(Weapon System)。
在二次大戰期間的科技發展下，陸續出現了反射式光學瞄準儀及空用雷達，使得新型航電系統取代了原來的基本飛行儀表，飛機駕駛艙內首次有革新。到了1950年代初期，航電系統發展趨勢著重在減輕飛行員的工作負荷，自此後航電系統的改良，則注重在消除重複的功能及累贅的資訊，以避免出現彼此矛盾、造成飛行員困惑，或是需要其他訊息與飛行操縱系統配合的資訊。
貳、真空管時代
在1950年代，當時因無線電輔助設備(Radio Assistance)和射控雷達(Radar Fire Control)的普及，使得航電系統成為每一架戰機執行任務的必需裝備。
以美國空軍於1953年服役的北美(North America)F-100戰機為例，它的航電系統包括測距雷達、類比計算機、陀螺穩定瞄準儀、機首顯示器(Prow Indicator)、UHF無線電、敵我識別器(IFF)，系統重量超過300公斤，約佔全機空重的4%，航電系統的零組件以真空管為主。航電爲分立式結構，整套系統由許多獨立的子系統組成，每個子系統必須依賴飛行員的輸入（操作），飛行員不斷從各子系統接收資訊，保持對武器系統及外界狀況的掌握。不過這時期的飛行員工作負荷還不算太大，因系統功能有限，資料更新速度不快，資訊量仍在可處理範圍內。
另一方面1950年代的真空管的可靠度不佳，在惡劣環境下操作時，平均故障間隔(MTBF, Mean Time Between Failures)約為數十小時，加上沒有餘裕度(Redundancy)使得情形更棘手，即使只有一個組件故障，就會危及整個飛行任務，此情形在民航營運上更是明顯。
參、電晶體時代
1960年代的航電系統關鍵零組件以半導體（即電晶體）為主，於是航電廠商均研發出以固態(Solid-State)元件製造的航電系統及套件，使得民航機的飛行效率提昇，並提高戰機的作戰能力。在軍機方面，麥道(McDonnell Douglas)F-4幽靈二式(Phantom II)戰機即為一例，為首架整合雷達、多種感測器、資料顯示系統的美製戰機。當時類比式計算機（射控電腦）雖已使許多航電功能自動化，但資料整理、分析、以及航電整體性的管理，仍是飛行員的工作。由於F-4戰機上新增的系統有許多的檢查清單(Check List)及調整，分別位於前後座的飛行員與雷達官(Radar Intercept Office)，工作負荷都不減反增。此情形可在當時的波音(Boeing)747-200、737-200客機的駕駛艙中上見到，因航電需要三名機員管理，即除正、副機長外，另新增飛行工程師(FE, Flight Engineer)。
為減輕飛行員在管理不同航電系統上的工作負荷，並增進效率，於是航電廠商將一些次系統的功能合併，而發展出如飛行指導器(Flight Director)及抬頭顯示器(HUD, Head-Up Display)的新式電子裝備。飛行指導器將多具飛行儀表，如無線電輔助指示器、攻角指示器、配平指示器、機頭顯示器等，合併成姿態顯示器(Attitude Director Indicator)及水平狀況顯示器(Horizontal Situation Indicator)兩個基本儀器。姿態顯示器顯示不同的配平情況，功能類似儀器降落系統(ILS, Instrument Landing System)內的下滑儀(Glidescope)；而水平情況顯示器則顯示飛機相對於外界參考點的平面方位，功能類似於機頭指示器；抬頭顯示器則是由陰極射線管(CRT, Cathode Rays Tube)投射文字及符號影像在飛行員前方，位於飛行員與座艙罩間的一塊玻璃上，飛行員在注意機外情形時，可同時看到和飛行及戰鬥有關的資料，如速度、高度、方向及接敵目標。因此F-4戰機的航電系統可視為使用整合式航電的先驅。
上述儀表整合和資料顯示器整合這兩種方式，事實上都包括在F-4的空電系統內，以系統整合的角度而言，F-4可視為一種轉換機種，機上除了有類似F-100飛機上的組合式航電外，還有新式的整合式航電。
由於大型積體電路的體積很小，使得航電的重量及尺寸大幅縮小，但這些成果皆被快速增加的航電功能需求所抵銷，這些新增功能仍需特定的次系統來執行，因此航電內的組件也相對增加，其中增加最快的是電纜線，航電內有許多類比儀器，連接兩個儀器至少需要一條電纜線，若航電系統架構愈來愈複雜，最後系統龐大的體積與重量，終將無法塞進狹小擁擠的戰機機艙內，此情形在民航機上亦同。
以1960年代的科技水準，雖無法減緩航電系統重量及體積增加的趨勢，但在與上一代系統相較之下，此時航電系統性能已大幅提昇，而重量及尺寸增加的速率則較和緩。如越戰時期F-4戰機約裝設有1,200公斤的航電裝備，約是飛機空重的8%。
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