提高航空安全的增强视觉设备谈增强视景系统和合成视景系统的发展

人们已经意识到,增加机组的情况了解是提高航空安全性的主要途径。平显的出现解决了驾驶员在进近着陆中目视飞行和仪表的结合问题,而增强视景系统(EVS)和合成视景系统(SVS)则在增强低能见度着陆能力、提高 Ⅰ/Ⅱ类机场的起降能力等方面进一步发挥作用     

"虚拟目视飞行"进入实用阶段视景增强系统和合成视景系统的新进展

能见度受限是全球重大航空事故的主要因素之一,开发视景增强系统(EVS)和合成视景系统(SVS)的目的便是利用先进的驾驶舱显示器,为驾驶员提供在低能见度情况下了解地面和空中情况的能力.     

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。     

指点信标结合试飞研究

民用飞机航电系统复杂,试飞科目和架次繁多,为提高试飞效率,结合试飞是一个重要途径。深入研究了指点信标系统和FAA咨询通告(AC)对于指点信标建议的试飞方法,在此基础上,提出了一种新的结合试飞方案——从飞机正常着陆中获取需要的参数作为指点信标符合性分析,相比于独立的指点信标试飞,这样不仅获得的数据量大,试飞效率也更高。     

民用飞机组合视景系统设计研究

组合视景系统聚集了合成视景系统和视景增强系统各自的优势,并通过有效的图像融合进一步提高了图像信息质量,将大大提高飞行员对飞机周围环境的情景意识,从而进一步提高飞行的安全性。针对民用飞机组合视景系统的设计,提出了对其功能及性能、安全性评估及设计保障等级、组成及架构、人机接口、布置安装、验证及适航等方面的通用考虑和设计指南。     

视景增强驾驶舱的前驱——霍尼韦尔公司的新型平视仪

霍尼韦尔公司、GEC-马可尼航空电子公司和湾流公司正在通过在“湾流”公务喷气机上认证一种与视景增强系统(EVS)/合成视景(SVS)兼容的平视导引系统(HGS)来推动增强和合成视景驾驶舱系统的研制。湾流公司最近所作的市场调查发现,其新型远程“湾流”5(G5)飞机全部顾客的约25％订购了作为选用设备的平视显示仪,如霍尼韦尔公司的新型     

视景增强系统设计中的人素分析

视景增强系统(EVS)一经问世,就引起了各航空公司,特别是美国航空公司的极大重视。因为这种系统能够直接为航空公司节省费用,提高营运的灵活性。它可直接在平显上(或下显上)显示红外、毫米波雷达、激光雷达及地形数据库所提供的数字式图像,引导驾驶员在低能见度条件下安全进近与着陆。从理论上讲,如果EVS能向驾驶员提供足够可靠的视景感知,机场就可不装备昂贵的Ⅲ B     

市场

视景增强系统全球航电系统公司与 CMC 电子公司达成协议,销售 CMC 公司的SureSight M 系列的视景增强系统(EVS)。把 EVS 与全球公司的 EFI-890RA 平板显示器相连,将增强飞行员在夜间或低能见度情况的情境意识。这两个系统也能帮助飞行员在起飞和着陆前,检查跑道上的障碍物。IR 摄像头满足 RTCA DO-160E 民用飞机机载设备环境条件和试验程序。20080201     

基于PC的直升机训练模拟器视景系统架构探讨

针对直升机训练模拟器的视景特点,并结合实例讨论了基于PC的视景系统架构,并应用Vega Prime场景驱动软件,使用MuhiGen Creator等开发工具,生成直观、真实三维视景系统的具体过程与方法.     

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。     

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。     

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。     

基于模型驱动的HUD系统安全性分析方法研究

平视显示器能够有效提高飞行员的情景意识,从而提高飞行的安全性,现已成为新投入使用的民用客机必装的航电设备。本文结合项目实际,采用基于模型驱动的安全性分析工具---SIMFIA构建平视显示系统功能架构和失效状态(顶事件),自动生成引起失效状态因素的故障树,用于达到分析平视显示系统安全性的目的。结果表明,SIMFIA建模与系统设计相结合,能够实现系统设计与安全性评估工作的一致表示,从而有效支持系统和安全性分析的迭代过程。     

Autonomous Landing Guidance Systems

All weather tactical aircraft recovery and high sortie generation rates from forward, possibly battle damaged landing areas will reqire autonomous landing guidance systems which are independent of ground-based cooperative aids. A recently completed study has examined the operational requirements and assessed current and near term technology for an answer to this need. The Landing Systems Requirements/Synthesis Study has defined the Pilot/vehicle Interface and imaging sensor suite required, based on the concept of augmenting pilot forward vision with sensor imagery and guidance symbology on a HUD during low visibility landings. Image processing technology was also assessed for potential enhancement of the information presented to the pilot. This paper summarizes the final report of the Study, which is in publication.     

前视探测和多传感器综合视景系统在民机上的应用

简述了前视探测及其视景系统的功能和类别,包括前视探测传感器的类别、视景系统综合方法上的类别。着重介绍了多传感器综合视景系统在民机上的开发应用,列举各种传感器的性能,以及20世纪末欧美国家一些研究试验项目的成果和应用前景。     

视觉条件对驾驶员跟踪着舰引导指令影响研究

针对光学助降系统易受到不良天气（如低能见度）影响的缺点,研究了不同视觉条件对驾驶员跟踪着舰引导指令的影响。在光学着舰引导系统模型建立的基础上,针对不同视觉条件,对驾驶员跟踪菲涅尔透镜“肉球”的情况进行了仿真对比。结果表明,当视觉品质下降时,为防止跟踪效果变差,驾驶员应当减小操纵增益。     

飞机平显火控系统仿真的设计与实现

分析了平显火控系统仿真的硬件、软件设计方法,重点讨论了平显火控系统仿真的硬件组成和应用软件设计、平显画面和面板仿真的实现。其特点是开发方便,人机界面良好。     

舰载机着舰侧向轨迹增量控制

针对舰载机着舰侧向控制难度较大的问题,借鉴美国海军的“魔毯”(MAGIC CARPET)着舰的先进理念,提出了 1种新的着舰控制方法,即侧向轨迹增量控制。首先,分别从理论上分析了侧向常规控制、侧向轨迹增量控制的控制结构和着舰性能;然后,对 HUD显示符号进行改进;最后,通过实时仿真,比较了这 2种方法的着舰控制效果。结果显示,着舰侧向轨迹增量控制具有 3个优点:1)简易,降低了飞行员的操纵频次和负担;2)直观,着舰侧向操纵更直观,侧向杆量与飞机侧偏修正速率成正比例,而且当横杆回中时飞机能自动跟踪跑道中心线的横向漂移;3)鲁棒,显著提高了对侧风和舰尾流的抑制能力,即使在飞行员不操纵的情况下,飞机也能迅速反应和抑制风干扰。因此,建议在着舰工程中采用侧向轨迹增量控制。     

大型客机CAT Ⅲ级自动着陆机载设备需求

CAT Ⅲ自动着陆在恶劣天气进场着陆时具有较高的安全性和可靠性,对此类运行机载设备的研究具有重要的意义.本文首先从基本概念及原理出发介绍了进场着陆等级的划分、故障一性能下降和故障-工作两类自动着陆系统以及完成自动着陆的机载自动飞行系统及设备,然后指出决断高度DH和跑道视程RVR对CAT Ⅲ自动着陆机载设备的限制,最后介...     

基于ICAO起降模型的中国机场飞机排污计算研究

结合ICAO机场排放计算方法，在考虑3种主要气体污染物HC、CO和NOx的情况下，提出了适合中国机场飞机排放污染物的计算方法。该方法基于国际民航组织（ICAO）规定的标准起飞着陆（LTO）循环的模型，采用ICAO发动机排放数据库（ICAO aircraft engine emissions databank），通过搜集中国民航机队的飞机／发动机配置信息及所列机场航班计划表，计算出机场污染物年排放量。