增强飞行视景系统的发展

增强飞行视景系统（EFVS）是一种“以飞机为中心”的低能见度运行解决方案，能有效地改善飞机起降的安全性和运行效率。随着技术的发展，增强视景、合成视景、大型触敏屏以及3D成像技术将结合在一起，进一步改善飞行员的态势感知能力，提升飞机运营安全性。     

基于增强现实技术的飞行视景系统

提出一种基于增强现实技术的新型飞行视景系统。该系统利用机载图像设备及飞机位姿传感器，计算飞机获得的真实空间兴趣点的三维信息，并据此实时叠加相应的可视化信息，最终形成虚实融合的图像显示在飞机的显示设备中，便于飞行员能同时感知飞机外部的真实环境和相应位置上的关键信息。这套系统具有数据量小、显示直观的特点，能为飞行员提供更加有效的信息，具有广阔的应用前景。     

地形感知与告警系统测试平台设计

地形感知与告警系统(TAWS)是航空安全的重要保障,能对危险地形进行预警,并有效避免可控飞行撞地(CFIT)事故[1]。本文设计了一种基于以太网UDP通讯协议的分布式TAWS性能地面测试平台,开发了飞行激励器模块、测试场景编辑模块以及总控和数据分析模块。通过全数字环境(模拟飞机真实飞行状况)进行近地告警系统的性能测试和分析,达到部分代替试飞的目的,为用户提供一种切实可行的设备性能验证手段。     

合成视景系统的机遇与挑战

基于三维地形显示的合成视景系统结合空中隧道等新技术,为飞行员提高情形认知、降低工作量,同时也给传统驾驶舱显示、飞行安全、航线运营等带来不同程度的影响,特别是对驾驶舱显示将是划时代变革。综述机遇与挑战并结合航空发展,预测合成视景系统在10～15年内必将广泛应用。     

飞机座舱显示控制界面设计

飞机座舱显示控制系统作为人机接口,一直是航空工效学关注的对象,提高飞机座舱显示控制系统的可视性和方便操作性,是其设计时所要追求的目标。综合近年来飞机座舱显示控制界面的相关研究现状,创建一种飞机座舱显示控制界面设计方法,并探讨软件设计中涉及到的一些关键技术。该方法集成在 C++系统 中,在飞机座舱设计的各个阶段分别引入飞行员三维人体几何模型和运动学模型;结合视景仿真建模理论和相 关软件,实现飞行视景及座舱显示控制界面的开发;提出飞机座舱显示控制界面设计的综合评价方法,以及各 种评价指标的筛选与评价体系的确立。该显示控制界面设计方法能够通过模拟飞行员的操作动作与计算视 角、可达性、操纵力等参数,较好地反映出飞行员的运动学和动力学特性,提高了界面友好性、操作直观性、简便性。     

民机新一代驾驶舱显示技术

在研究最新大型民用客机驾驶舱显示技术及平视显示器、电子飞行包、视景增强、合成视景等一系列新兴在研技术基础上,提出新一代驾驶舱显示技术的构想。新一代驾驶舱显示技术将以形象化的信息表达能力为基础,显示更丰富的周围环境,以达到降低飞行员工作量及提高飞行员情景意识和态势感知能力的目的。     

CJ818飞机座舱显示的合成视景系统研究

所谓合成视景系统(Synthetic Vision System,简称SVS),就是通过地形数据、飞机位置、航向和姿态信息等,对飞行航迹、趋势矢量和周围环境进行描绘,改进飞行员情境意识,从而提高安全性,降低可控飞行撞地的可能性,并可减轻飞行员的工作量,降低飞行员手动操纵误差[1]。分析了应用于CJ818飞机的SVS系统基本结构、工作原理、系统软硬件以及数据库方面的问题,探讨了SVS系统的可认证性能,最后对目前SVS系统的研发和应用情况作了介绍。     

波音飞机地形提示及警告系统改装

为了防止航空事故的发生，多年来，航空业内采取了大量的措施，从不断完善对飞行员有针对性的训练到研制和开发高科技机载电子装置，从减轻机组工作负荷的自动化设计，到机场的各类引导和着陆设备的使用，都是以提高航空安全水平，降低事故的发生率为目的的。目前，新型的地形提示及警告系统(TAWS)已经研制出来，部分飞机已率先装备了该系统，理论和实践都证明该系统的开发是成功的．现今TAWS系统有两种：一种是Honeywell公司研制的EGPWS，另一种是Thales公司研制的T^2CAS。由于EGPWS在全球范围内有着更为广泛的应用，本文将介绍EGPWS的改装。     

基于World Wind的民航导航数据库设计及实现

导航数据库可用于导航计算、导航台自动调谐管理和辅助完成飞机实时定位等,是飞行管理计算机所必须的数据源。为了开发高逼真度的飞行模拟视景系统,设计了一种基于World Wind的导航数据库并进行实现。数据库包括机场、跑道、仪表着陆系统、测距仪系统等信息,可实现全球导航数据的查询、修改与显示以及飞行计划的控制与显示,并最终在World Wind中实现所有信息的三维显示。以数字高程数据及高清遥感影像为视景模型,结合飞行模拟插件,并借助于World Wind平台,完成了一套以该数据库为基础的飞行模拟视景系统。     

基于前视地形的极限告警曲线算法研究

针对作战飞机在低空中的可控飞行撞地问题，提出基于前视地形的极限告警曲线算法。该算法建立了飞机运动学模型、地形感知模型、飞行轨迹预测模型和极限告警曲线算法模型。首先，根据地形高程数据，以飞机拉起轨迹与地形的最小间距是否大于最小安全距离作为寻找极限告警点的判断条件，对上述模型进行仿真得到飞机的极限告警曲线。然后，综合考虑地形倾斜角和飞行员承受过载，对曲线进行优化，给出适宜飞行员拉起避障的最优告警曲线。最后，开展了仿真算例验证。研究结果表明，所提算法可依据飞机爬升性能和地形变化给出正确的极限告警曲线和最优告警曲线，当飞机前方有碰撞危险时可成功拉起避障。     

波音737-300/500惯导系统故障分析

从波音７３７－３００／５００飞机惯性基准系统的工作原理出发，深入细致地分析了惯性基准系统出现的各种故障及其表现形式，对飞机维修人员进行系统的排故具有一定的指导意义。惯性导航系统作为一个中心信号源， 与飞机的其他系统密切相联，它能提供３０多个参数，这些参数一方面通过惯性导航系统的显示部件和飞机上的电子飞行仪表进行必要的参数显示，供飞行员判断和人工操纵飞机；另一方面送到飞机的其他系统使用。 波音 ７３７－３００／５００飞机惯性导航系统主要由四个部分组成：惯性基准组件ＩＲＵ、数模转换器ＤＡＡ、方式选择组…     

波音777更新综合航电系统

波音777将对主要航电系统进行第一次更新。它的核心是霍尼韦尔公司的飞机信息管理系统，它综合了飞行管理计算、导航、驾驶舱通信、主显示计算、数字飞行数据采集、快速存取记录器、飞机状态监视、推力管理计算、中央维修计算、数据转换网关等多项航空电子功能。     

一种低成本、高逼真度的实时计算机成像视景系统

飞行模拟器是在地面训练飞行员及对飞机性能进行评估、仿真的装置,是一个典型、复杂的人机回路仿真系统.飞行员的70%的信息来自于视觉,因此视景系统是飞行模拟器人机回路的一个重要环节,它能为飞行员提供全飞行过程所能看到舱外景像,如树林、地形、地貌、海洋等自然景象,建筑物、跑道、机场等人造景像,以及能见度、雨雪等气象效果.对于空战模拟器还应提供靶机、坦克等活动目标和爆炸、起火等军事效果.在国外的飞行模     

安装主动侧杆的飞机的人机交互控制系统研究

主动侧杆人机交互控制是一种具有广泛应用前景和重要意义的技术，它不仅可以减轻飞行员的负担，也可以提高飞机的性能和安全性。为了解决飞机执行器出现故障时可能出现的飞机失控问题，本文构建了含有主动侧杆的飞机中飞行员与控制增稳系统之间的并联人机交互控制架构，设计了一种新的主动侧杆与飞行员交互方式，主动侧杆不仅传递操纵指令，还通过触觉反馈向飞行员传递飞行状态，使飞行员能够快速感知飞机故障并采取相应措施。同时，设计了控制增稳系统，选用自适应控制器，并在此基础上设计了改进型自适应控制器+PID控制器。利用模糊控制机制动态分配人机控制权重，为飞机系统和飞行员之间的交互提供更加灵活和精确的控制方式。最后，通过仿真验证了所设计的含主动侧杆的人机交互控制方法的有效性。     

地形冲突回避控制原理的研究

地形冲突是指飞行器与地面之间的相对位置发生矛盾,可能导致可控飞行撞地事故(CFIT)发生的潜在危险现象。在飞机飞行过程中,飞行员瞬间丧失知觉是飞行员自身因素导致飞行事故的一个重要问题,这个问题困扰着所有飞高性能战斗机的空军及其飞行员人员。丧失空间方向感又是一个更为严重的问题,它影响着空军和民航的飞行员人员。为了防止由于自身因素引起的飞行员和飞机的巨大损失,研究自动地形冲突回避系统是必要的。通过对地形冲突回避控制原理三种方案的研究分析表明:一种不需要飞行员涉入,一种需要飞行员涉入,即所谓人在回路之中,一种需要对外发射信号。     

一种夜间和不利于天气综合导航与近地引导系统的设计和飞行鉴定

美国国家航空航天局和陆军已设计、研制并飞行鉴定了一各计算机辅助直升机低空飞行（ＣＡＬＡＨＦ）引导系统。该系统为直升机飞行员提供近地隐蔽飞行引导。它自动处理精密导航信息、直升机任务要求和近地飞行引导。该自动处理过程通过头盔显示器上的符号集提供给飞行员。符号集以“飞行员为中心”设计,向飞行员提供超越ＣＡＬＡＨＦ系统自动化过程的灵活性和权限。已在美国陆军ＨＵＨ－６０ＳＴＡＲ（航空电子研究系统试验平台）试验直升机上进行了充分的飞行鉴定。此次飞行鉴定在崎岖山地进行,执行一个多航路点直升机飞行任务,离地高度从３００到１２５英尺,空速从４０到１１０节。鉴定结果表明,飞行员能精确跟随自动装置字符集,同时保持较好的视景感觉。     

飞行监控系统中基于GPU的地形渲染

利用实时遥测飞行信息生成三维虚拟地形场景,旨在飞机试飞时,增强地面指挥人员对飞机实时位置地面场景的感知能力,帮助飞行员在试飞时处理复杂多变的飞行状况。为了逼真且流畅地生成三维地形场景,首先使用固定网格映射(PGM)的方法生成地形采样网格,接着利用几何着色器为三角形面片分配连续的与视点相关的细节等级(LOD),对缓存在纹理数组中的各等级高程数据和卫星照片进行混合采样。由于细节等级是连续的,因此各级纹理和高程之间能够平滑的过渡,增加了场景的真实性。最后,考虑到显存的容量限制,引入了一种内存与显存之间的纹理调度方法。整个算法都是面向图形处理单元(GPU)实现的,能够较好地兼顾实时性和真实性,实现多分辨率大规模地形场景的实时虚拟显示。根据本文算法实现的实时监控系统在支线飞机的飞行试验中取得了较好的效果。     

极光公司在“钻石”飞机上进行无人飞行试验

近日,极光飞行科学公司正在一架钻石公司的DA-42M通用飞机上进行有人和无人驾驶试验。这架DA-42M装备先进航空电子系统、高效柴油发动机．并采用全复合材料结构．能够完成情报、监视与侦察任务。极光公司已经研制了可与其他系统兼容的飞行控制系统．并于8月在其中加入一个自动飞行组件,9月将开始进行无人飞行试验,但是为了保险起见．飞机上仍将保留一名飞行员。     

视网膜显示器

微视(Micro Vision)公司正在演示直接把图像送入人眼的单色和全色视网膜显示器。这种小而轻的显示技术有可能消除驾驶舱中的平视显示器屏幕,并为飞行员提供高保真度的增强合成视景系统,其他可能的应用包括供舰上或前方基地重复训练军机飞行员的便携式全色飞行模拟镜。微视公司的个人视觉系统(PVS)技术的关键是它能将复杂     

浅析移动5G网络对飞机RA系统干扰的风险评估

无线电高度表(RA)是飞机上唯一能够直接测量地形上方净空高度的"传感器",在飞行关键阶段,尤其在进近和着陆阶段为飞行员情景感知及飞机导航、指示、飞行指引和控制系统提供关键的高度数据.本文从理论和实践角度,解析飞机无线电高度表受5G无线网络频率干扰的原因,阐明RA系统受5G干扰风险评估的现状和面临的困难,为航空公司的运行...