【飛機(jī)系統(tǒng)】飛機(jī)駕駛艙新技術(shù)

電子飛行包（EFB）中國(guó)民航大學(xué)空管學(xué)院民用飛機(jī)飛行員一般在飛行過程中要在駕駛艙內(nèi)使用大量的紙質(zhì)文件，包括飛行操作手冊(cè)、航圖和各種日志文件等等，在執(zhí)行某些飛行任務(wù)時(shí)，這些紙質(zhì)文件甚至可達(dá)到近30千克。這些厚重的紙質(zhì)文件不僅在狹窄的駕駛艙內(nèi)占用了大量的空間，不利于飛行員便捷地查閱，而且也不利于航空公司對(duì)飛行文件內(nèi)容的更新和管理，更增加了額外的負(fù)重燃油成本。如果能夠?qū)⑦@些文檔的存儲(chǔ)方式電子化，提供良好的人機(jī)界面，供駕駛員在電子設(shè)備上瀏覽查閱，將對(duì)提升駕駛員的閱讀效率有著顯著的效果，更方便航空公司對(duì)文檔版本的更新和內(nèi)容的控制管理，并在一定程度上降低駕駛艙內(nèi)的重量燃油成本，這種設(shè)計(jì)的運(yùn)營(yíng)理念，被稱為“無紙化駕駛艙”（LPC，LessPaperCockpit）理念。電子飛行包（EFB）基于該理念，一種能夠存儲(chǔ)和瀏覽飛行所需的各類文件的電子文件的駕駛艙顯示控制產(chǎn)品——電子飛行包（EFB），逐漸開始進(jìn)入航空公司和飛行員的視野，并為廣泛接受。EFB是一種駕駛員飛行輔助工具，簡(jiǎn)單便攜式的EFB既可以和個(gè)人數(shù)字助理（PDA）兼容，用于各種飛行階段準(zhǔn)備時(shí)的計(jì)算和檢查，也預(yù)存各種空中需要的圖文數(shù)據(jù)資料；復(fù)雜些的可以固定安裝，等效于機(jī)上計(jì)算機(jī)+電子資料庫，與機(jī)上信息資源共享，成為無紙駕駛艙的有效工具。一、電子飛行包的產(chǎn)生按電子飛行包硬件等級(jí)分類:分為1級(jí)、2級(jí)和3級(jí)三個(gè)等級(jí)（1）1級(jí)硬件電子飛行包不固定在飛機(jī)上。從系統(tǒng)運(yùn)行使用角度來看，1級(jí)硬件EFB是用于航空器運(yùn)行的商用成品計(jì)算機(jī)，屬于不依附于航空器固定裝置的便攜式電子設(shè)備。可以在飛行的非關(guān)鍵階段使用，當(dāng)確保安放妥當(dāng)時(shí)也可在飛行的關(guān)鍵階段。二、電子飛行包的分類（2）2級(jí)硬件電子飛行包EFB通過安裝設(shè)備固定在航空器上，從系統(tǒng)運(yùn)行使用角度來看2級(jí)硬件EFB是用于航空器運(yùn)行，在正常運(yùn)行中與航空器固定裝置相連接的具備計(jì)算機(jī)功能的便攜式電子設(shè)備。2級(jí)硬件EFB組成設(shè)備/模塊位于駕駛艙內(nèi)，機(jī)組容易取用，無需使用工具就可實(shí)現(xiàn)安裝、拆卸或使用，但是要制定相關(guān)的管理控制程序。二、電子飛行包的分類（3）3級(jí)硬件電子飛行包從系統(tǒng)運(yùn)行使用角度來看，3級(jí)硬件EFB是安裝式設(shè)備，固定在駕駛艙內(nèi)，是機(jī)載系統(tǒng)的一部分，除了可被用戶修改的A類和B類應(yīng)用程序的軟件外，需要獲得航空器適航審定部門批準(zhǔn)。3級(jí)EFB的硬件和C類應(yīng)用程序軟件，應(yīng)按照適航審定部門的相應(yīng)規(guī)定通過合格審定。二、電子飛行包的分類二、電子飛行包的分類按電子飛行包應(yīng)用軟件分類:分為A類、B類和C類（1）A類應(yīng)用軟件電子飛行包A類應(yīng)用軟件，顯示靜態(tài)信息。A類軟件應(yīng)用包括目前以紙質(zhì)材料提供的預(yù)先確定的數(shù)據(jù)，如運(yùn)行手冊(cè)、操作手冊(cè)、操作程序、規(guī)范性文件、記錄，規(guī)章、性能數(shù)據(jù)、MEL、AIP、CDL等資料，主要應(yīng)用于地面運(yùn)行或飛行員工作負(fù)荷降低的非飛行關(guān)鍵階段。A類應(yīng)用軟件可在任何硬件等級(jí)的EFB上裝載運(yùn)行，功能的適用性必須要通過局方監(jiān)察員的評(píng)估，但其設(shè)計(jì)無需適航審定部門的批準(zhǔn)。二、電子飛行包的分類（2）B類應(yīng)用軟件電子飛行包B類應(yīng)用軟件，僅讀取機(jī)載設(shè)備數(shù)據(jù)。B類應(yīng)用軟件包括可操作數(shù)據(jù)和顯示的動(dòng)態(tài)交互應(yīng)用程序，如性能/載重平衡計(jì)算，檢查單，日志記錄，圖表顯示，視頻信息，ACARS信息等。可在所有飛行階段使用。B類應(yīng)用軟件可在任何硬件等級(jí)的EFB上裝載運(yùn)行，其功能的適用性必須由局方監(jiān)察員進(jìn)行評(píng)估，可能需要AEG(航空器評(píng)審組工作手冊(cè))的評(píng)估，而無需適航審定部門的設(shè)計(jì)批準(zhǔn)。二、電子飛行包的分類（3）C類應(yīng)用軟件電子飛行包C類EFB應(yīng)用軟件，集成于機(jī)載設(shè)備內(nèi)的應(yīng)用程序，C類應(yīng)用程序主要是飛機(jī)動(dòng)態(tài)顯示，態(tài)勢(shì)顯示，包括載重平衡和性能應(yīng)用程序、移動(dòng)地圖軟件、一些非電子飛行包范圍的航空電子應(yīng)用軟件等。載重平衡和性能應(yīng)用程序是局方批準(zhǔn)的特定飛機(jī)的應(yīng)用程序，可用于2級(jí)、3級(jí)EFB硬件設(shè)備上裝載運(yùn)行，可在所有飛行階段使用。二、電子飛行包的分類A320系列、B737/B767上已安裝二類EFB；A330/A340、B787上已安裝三類EFB。三類EFB顯示的主要內(nèi)容包括:導(dǎo)航圖、氣象圖、飛行手冊(cè)和日志、乘客清單、電子維護(hù)手冊(cè)、飛機(jī)位置滑行道地圖、定制的檢查項(xiàng)目表、運(yùn)動(dòng)地圖、航道圖、地形圖、虛擬儀表盤和視頻信息等。二、電子飛行包的分類三、EFB的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)EFB的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為由機(jī)載系統(tǒng)和地面系統(tǒng)兩部分組成。三、EFB的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1、地面系統(tǒng)由內(nèi)容分發(fā)管理系統(tǒng)和資料管理系統(tǒng)兩部分組成。（1）內(nèi)容分發(fā)管理系統(tǒng)(CDMS，ContentDeliveryManagementSystem)CDMS是地面與飛機(jī)間雙向數(shù)據(jù)傳輸與交換的接口，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)間的雙向數(shù)據(jù)通信(數(shù)據(jù)上傳與下載)。航空公司可以通過CDMS完成EFB數(shù)據(jù)的管理與維護(hù)，EFB上所有EFB應(yīng)用所需的文件與資料均由CDMS提供，地面系統(tǒng)可以通過接收CDMS下傳的數(shù)據(jù)了解EFB獲取的飛機(jī)實(shí)時(shí)狀況。三、EFB的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)三、EFB的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（2）資料管理系統(tǒng)資料管理系統(tǒng)與服務(wù)提供商資料管理系統(tǒng)實(shí)施連接，直接處理需要向飛機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)的各類資料信息，比如航圖資料、各類航行通告等。該系統(tǒng)需要對(duì)各類資料的版本、有效期、可加載的機(jī)隊(duì)情況、資料間的依賴關(guān)系等進(jìn)行管理，并將這些信息提交至服務(wù)提供商資料管理系統(tǒng)。三、EFB的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2、機(jī)載系統(tǒng)電子飛行包機(jī)載系統(tǒng)，由機(jī)載應(yīng)用程序管理器、機(jī)載航圖查看程序和機(jī)載文檔閱讀程序三部分組成。（1）程序管理器一般使用觸屏智能電子設(shè)備，管理電子飛行包（EFB）上的所有應(yīng)用程序，為飛行機(jī)組提供快速和高效的多任務(wù)處理功能，支持應(yīng)用程序間的快速切換。飛行員取得程序的管理權(quán)限，為飛行機(jī)組提供飛行所需的程序應(yīng)用服務(wù)。根據(jù)需要，駕駛艙和客艙的應(yīng)用程序隔離開來，以供飛行機(jī)組能夠快速、便捷地使用電子飛行包系統(tǒng)應(yīng)用程序。三、EFB的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)三、EFB的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（2）文檔閱讀程序用來查閱電子飛行包內(nèi)裝載的、飛行所必需的文檔數(shù)據(jù)，根據(jù)需求可以支持中文、英文等多種語言文檔的查閱、檢索與瀏覽。電子飛行包系統(tǒng)可以根據(jù)飛行員的要求顯示不同的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)友好和直觀的用戶界面，可根據(jù)用戶要求定制支持中文和英文（或其他語言）菜單。比如在有中國(guó)飛行員、外籍飛行員的飛行機(jī)組中，其使用的航行資料可以分別使用相應(yīng)的語言支持。此外，相應(yīng)的航行資料也有可能不同，如外籍飛行員使用中華人民共和國(guó)航行資料匯編（AIP），而中國(guó)飛行員使用國(guó)內(nèi)航行資料匯編（NAIP）。三、EFB的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)三、EFB的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（2）航圖查看程序?yàn)榉奖愫綀D查閱，電子飛行包航圖查看程序按照起飛、降落、備降機(jī)場(chǎng)和航路進(jìn)行航圖文件的分類管理與查閱。在程序中可以實(shí)現(xiàn)選擇單個(gè)機(jī)場(chǎng)航圖的顯示或隱藏、航圖的縮放和旋轉(zhuǎn)操作、全屏查看、航圖間的快速切換等閱讀功能。三、EFB的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)四、EFB的應(yīng)用1、性能計(jì)算電子飛行包的性能計(jì)算需要按照預(yù)先加載的數(shù)據(jù)和飛行員輸人的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速、便捷的電子化計(jì)算，提高了飛行效率。在起飛時(shí)，讀取起飛機(jī)場(chǎng)的預(yù)加載數(shù)據(jù)，輸入飛機(jī)起飛重量、構(gòu)型數(shù)據(jù)、環(huán)境因素?cái)?shù)據(jù)和道面情況等數(shù)據(jù)確定最佳起飛速度、最佳迎角和靈活溫度推力，以及載重平衡等。根據(jù)障礙物數(shù)據(jù)計(jì)算最佳爬升方案，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和安全性的最優(yōu)決策。在航路巡航時(shí)，根據(jù)航路氣象條件和飛機(jī)實(shí)時(shí)性能數(shù)據(jù)，計(jì)算出最佳巡航速度、飛行高度和相應(yīng)的后續(xù)飛行計(jì)劃。確定復(fù)雜天氣下的改航、繞飛等情況的可行性方案。在進(jìn)近著陸時(shí)，充分考慮進(jìn)近的要求和氣象限制，計(jì)算最優(yōu)進(jìn)近的速度和高度，尤其要考慮安全性能。四、EFB的應(yīng)用2、文件電子化文件電子化功能使機(jī)組人員能夠快速查尋和閱讀駕駛艙中現(xiàn)有的電子文件，取代了繁雜的紙質(zhì)文件，便于隨時(shí)調(diào)用查閱，優(yōu)化駕駛艙文件管理,節(jié)省駕駛艙空間，更節(jié)省了大量的資料印刷成本和攜帶大量紙質(zhì)資料所消耗的燃油成本。在資料維護(hù)管理方面，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的自動(dòng)化更新，減小了相關(guān)工作人員的工作負(fù)荷，提高了服務(wù)保障水平。電子文件功能提供各種文件、手冊(cè)、圖表和資料的閱讀、編輯等基本功能。四、EFB的應(yīng)用3、航圖電子化電子航圖，包括終端區(qū)圖、進(jìn)近圖、地面滑行數(shù)據(jù)及航路導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫，供隨時(shí)調(diào)用查閱或地面活動(dòng)顯示。電子飛行包的電子航圖功能的突出優(yōu)勢(shì)就是方便快捷。在航路飛行和進(jìn)近著陸時(shí)，尤其是在遇到突發(fā)狀況時(shí)，電子航圖功能的優(yōu)勢(shì)得到了更好的體現(xiàn)。電子航圖相對(duì)紙質(zhì)航圖的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是航圖信息的完整性和航圖更新管理更方便。使用紙質(zhì)航圖不可避免地會(huì)出現(xiàn)航圖重復(fù)使用的磨損從而導(dǎo)致信息讀取不全的問題，而使用電子航圖則完全可以避免這個(gè)問題。四、EFB的應(yīng)用4、滑行位置識(shí)別滑行位置識(shí)別(TPA，TaxiPositionalAwareness)功能提供了一套準(zhǔn)確度極高的機(jī)場(chǎng)圖，它用動(dòng)態(tài)圖形描繪跑道、滑行道、其它機(jī)場(chǎng)地貌和提供周圍活動(dòng)信息，TPA圖是一動(dòng)態(tài)的機(jī)場(chǎng)圖—機(jī)場(chǎng)移動(dòng)圖和滑跑環(huán)境預(yù)警圖，而且該功能支持滑行操作。四、EFB的應(yīng)用5、視頻監(jiān)視航空公司可以根據(jù)實(shí)際情況，在飛機(jī)上安裝視頻監(jiān)視功能。EFB系統(tǒng)通過攝像機(jī)接口單元接收數(shù)字視頻信號(hào)，飛行機(jī)組可以自主選擇攝像機(jī)上的輸出端，將視頻信息顯示在電子飛行包屏幕上。在飛機(jī)制造商根據(jù)航空公司的需求確定好攝像機(jī)的數(shù)量和位置以后，將綜合所有系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)視功能。電子視頻監(jiān)視，包括對(duì)機(jī)外情況監(jiān)視和客艙監(jiān)視。四、EFB的應(yīng)用6、飛行日志和故障報(bào)告通常，飛行員需要按照公司規(guī)定如實(shí)地填寫飛機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀況在飛機(jī)的飛行日志里，發(fā)現(xiàn)故障需要及時(shí)地報(bào)告機(jī)務(wù)維修部門，以方便機(jī)務(wù)維修部門做好飛機(jī)的正常維護(hù)工作。電子飛行包系統(tǒng)的飛行日志和故障報(bào)告功能包括飛行日志摘要、新飛行日志、新故障報(bào)告、故障清單和查詢項(xiàng)目等功能。四、EFB的應(yīng)用7、情報(bào)傳輸、氣象和通信隨著地空數(shù)據(jù)鏈的開通及衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈帶寬技術(shù)的不斷發(fā)展，運(yùn)行成本的降低，還可以實(shí)現(xiàn)如下一些功能：傳送實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)和實(shí)況圖像（包括航空氣象網(wǎng)絡(luò)提供的衛(wèi)星獲取的氣象圖）、傳輸實(shí)時(shí)航行情報(bào)至飛機(jī)、下傳實(shí)時(shí)飛機(jī)故障和狀態(tài)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)到航空公司以及實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈通信。平視顯示器

（HeadsUpDisplay,HUD）B737-NG飛機(jī)安裝的HUD設(shè)備平視顯示器（HeadUpDisplay），以下簡(jiǎn)稱HUD，是目前普遍運(yùn)用在航空器上的飛行輔助儀器。平視的意思是指飛行員不需要低頭就能夠看到他需要的重要資訊。平視顯示器最早出現(xiàn)在軍用飛機(jī)上，降低飛行員需要低頭查看儀表的頻率，避免注意力中斷以及喪失對(duì)狀態(tài)意識(shí)(SituationAwareness）的掌握。1975年由法國(guó)Dassault飛機(jī)公司首先使用在Mercure飛機(jī)上面。1970年代晚期美國(guó)麥克唐納·道格拉斯飛機(jī)公司在生產(chǎn)的MD-80系列飛機(jī)上開始采用HUD。因?yàn)镠UD的方便性以及能夠提高飛行安全，自上世紀(jì)80年代初，HUD開始應(yīng)用于民用干線飛機(jī)，并日趨成為駕駛艙的重要組成部分。1、簡(jiǎn)介HUD在各飛行階段為駕駛員提供增強(qiáng)的情景意識(shí)和狀態(tài)管理能力，減少了駕駛員在飛行中頻繁俯視看儀表的動(dòng)作，使其可以始終保持平視飛行。1、簡(jiǎn)介2、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在各個(gè)飛行階段，HUD/HGS可以用作全天候的飛行顯示器，其優(yōu)勢(shì)是增強(qiáng)情景意識(shí)和提高飛行品質(zhì)。根據(jù)最新研究結(jié)論，在所有民航起飛和著陸事故中，68%的事故可以通過使用HGS避免或降低事故危害程度。主要有以下特點(diǎn)：增強(qiáng)飛行情景意識(shí)；減少飛行技術(shù)誤差；有助于實(shí)施穩(wěn)定進(jìn)近；減少重著陸和擦機(jī)尾事件的發(fā)生；為空中交通防撞系統(tǒng)、風(fēng)切變及非正常姿態(tài)等狀況提供識(shí)別和改出指引；改善全天候運(yùn)行和航班正常性；提高對(duì)能源狀況的感知能力，改善能源管理；提供著陸減速信息，減少制動(dòng)組件磨損；精確預(yù)測(cè)接地點(diǎn)，提供擦機(jī)尾警告、非正常姿態(tài)改出信息，改善飛行品質(zhì)。2、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)HUD的基本架構(gòu)包含兩個(gè)部分：資料處理與影像顯示。（1）資料處理單元。資料處理單元是將飛機(jī)上各系統(tǒng)的資料整合處理之后，根據(jù)選擇的模式轉(zhuǎn)換成預(yù)先設(shè)定的符號(hào)，圖形或者是以文字或者是數(shù)字的型態(tài)輸出。有些產(chǎn)品將訊號(hào)處理與影像輸出分成兩個(gè)裝置，不過大致上都是類似的工作方式。（2）影像顯示裝置。影像顯示裝置就是安裝在座艙前方，位于飛行員與座艙罩之間的空間上。影像顯示裝置接收來自資料處理裝置的資訊，投射在玻璃上面。顯示裝置并且附有控制面板，能夠調(diào)解或者是改變輸出的影像。3、組成HUD/HGS通常由下列主要的航線可更換組件（LRU）組成：合成顯示器、頭頂部件、計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)信號(hào)牌、控制面板。3、組成HUD=平視顯示器

將重要的飛行信息投影在外部世界上:不一定是正形顯示顯示基本的飛行信息如果有飛行指引信息的顯示，該信息是由其它設(shè)備計(jì)算的3、組成3、組成平視顯示器（HUD)與自動(dòng)著陸系統(tǒng)，機(jī)載電子系統(tǒng)增加了飛機(jī)運(yùn)行能力，可降低著陸和起飛最低天氣標(biāo)準(zhǔn)。平視顯示器（HUD)與可靠的ILS和低能見度運(yùn)行程序相結(jié)合，經(jīng)局方特殊批準(zhǔn)允許航空營(yíng)運(yùn)人在I類儀表著陸地面設(shè)施上實(shí)施特殊批準(zhǔn)的I類、II類、III類運(yùn)行。4、與其他系統(tǒng)的結(jié)合5、技術(shù)優(yōu)勢(shì)（1）保持平視起飛HGS給駕駛員提供這樣的能力，即在不需要低頭觀察傳統(tǒng)儀表的情況下完成起飛動(dòng)作。這樣的安全水平是傳統(tǒng)儀表所不能達(dá)到的。在高速滑跑時(shí)，即便是以最快的速度掃視一次下部傳統(tǒng)儀表也會(huì)導(dǎo)致與外部世界的視景中斷，而駕駛員必須花費(fèi)幾秒鐘才能恢復(fù)該情景意識(shí)。在低能見度運(yùn)行中尤其是這樣。

（2）實(shí)行低能見度起飛（LVTO）LVTO是HGS的一個(gè)特有功能，它可以提供給駕駛員使用HGS指引來引導(dǎo)起飛的能力。當(dāng)實(shí)施低能見度運(yùn)行時(shí)，駕駛員可以獲得最低可用的起飛最低標(biāo)準(zhǔn)。駕駛員通過把地面滑跑符號(hào)放在航向道引導(dǎo)提示符上來跟蹤航向道引導(dǎo)。6、技術(shù)優(yōu)勢(shì)（3）精確的目視進(jìn)近下滑角指示下滑道參考線在所有進(jìn)近模式中都可被駕駛員使用，選擇范圍是0.00到－9.99度，并且有能力建立一條目視下降軌跡到任何跑道上，該參考線在沒有裝備下滑角度指示器的機(jī)場(chǎng)特別有用。在夜間進(jìn)近到?jīng)]有VASI（目視進(jìn)近下滑道指示器）或PAPI（精密進(jìn)近下滑指示器）或類似設(shè)備的跑道，即“黑洞進(jìn)近”，是特別困難的，并造成了很多CFIT（可控飛行撞地）事故。有下滑道參考線的HGS減少了在這些進(jìn)近中的不安全事件。6、技術(shù)優(yōu)勢(shì)6、技術(shù)優(yōu)勢(shì)（4）顯示起飛跑道剩余長(zhǎng)度

對(duì)于起飛，HGS（水平指引系統(tǒng)）會(huì)顯示跑道剩余長(zhǎng)度。

6、技術(shù)優(yōu)勢(shì)（5）ⅢA模式進(jìn)近在AⅢ模式進(jìn)近中，HGS根據(jù)飛機(jī)的幾何形狀，以及ICAO附件10關(guān)于在II類和III類ILS設(shè)施上跑道入口穿越高度的限制（50－60英尺AGL），探測(cè)主起落架是否穿越跑道入口。由HGS的ⅢA模式提供的引導(dǎo)和監(jiān)控，確保在跑道入口處飛機(jī)的下滑道偏差在2點(diǎn)以內(nèi)。

6、技術(shù)優(yōu)勢(shì)（6）防止擦機(jī)尾

擦尾俯仰極限“0-0”符號(hào)開始顯示并與飛機(jī)參考符號(hào)相比較，表示飛機(jī)正處于或接近擦尾的俯仰極限。如果該擦尾符號(hào)與飛機(jī)參考符號(hào)相接觸，就會(huì)發(fā)生擦尾現(xiàn)象。6、技術(shù)優(yōu)勢(shì)擦機(jī)尾告警6、技術(shù)優(yōu)勢(shì)（7）直觀的能量管理飛機(jī)沿著飛行軌跡的慣性加速（或減速）是由飛行軌跡加速度符號(hào)“>”來表示的。該符號(hào)表示所有影響飛機(jī)力的總和，包括推力、阻力、以及飛機(jī)正在穿過的氣流，該符號(hào)由慣性參考系統(tǒng)無延遲地提供并被顯示。在飛行中，飛行加速度符號(hào)被放在飛行軌跡符號(hào)的左邊。當(dāng)飛行軌跡加速度符號(hào)高于飛行軌跡符號(hào)的機(jī)翼時(shí)，飛機(jī)在加速；當(dāng)?shù)陀陲w行軌跡機(jī)翼時(shí)，飛機(jī)在減速。要保持穩(wěn)定狀態(tài)（既不加速也不減速），飛行軌跡加速度符號(hào)必須放在指向飛行軌跡機(jī)翼的位置，它可以被用來很有效地控制速度或飛行軌跡角度。6、技術(shù)優(yōu)勢(shì)6、技術(shù)優(yōu)勢(shì)（8）有效應(yīng)對(duì)風(fēng)切變?cè)摲?hào)提供一個(gè)飛機(jī)可能或已經(jīng)進(jìn)入風(fēng)切變的指示。風(fēng)切變警告信息顯示在飛機(jī)參考符號(hào)的正上方并且由“WINDSHEAR”這些字母組成。風(fēng)切變警告信息的顯示是GPWS（近地警告系統(tǒng)）探測(cè)到風(fēng)切變后的顯示之一。6、技術(shù)優(yōu)勢(shì)風(fēng)切變告警6、技術(shù)優(yōu)勢(shì)（9）快速識(shí)別非正常姿態(tài)并改出HGS的非正常姿態(tài)（UA）顯示是用來幫助駕駛員識(shí)別并改出。UA圖符集是以類似于姿態(tài)指引儀（ADI）的方式顯示姿態(tài)信息。根據(jù)飛機(jī)的姿態(tài)，該非正常姿態(tài)圖符集被自動(dòng)啟動(dòng)或停止。6、技術(shù)優(yōu)勢(shì)非正常姿態(tài)顯示6、技術(shù)優(yōu)勢(shì)（10）柔和響應(yīng)空中交通防撞系統(tǒng)決策咨詢（TCAS/RA）

在TCAS/RA告警中，HGS會(huì)顯示一組直觀、易于理解的符號(hào)，讓駕駛員柔和地進(jìn)入明確指定的安全指示框內(nèi)并避免進(jìn)入非安全區(qū)，而無需低頭觀察傳統(tǒng)儀表?！帮w向”框提供對(duì)決斷爬升/下降速度的導(dǎo)引——允許飛行員同時(shí)觀察空中交通情況6、技術(shù)優(yōu)勢(shì)TCAS決策咨詢6、技術(shù)優(yōu)勢(shì)7、應(yīng)用提高飛機(jī)的運(yùn)行能力提高飛行員的飛行情景意識(shí)提高人工飛行控制能力為將來使用新技術(shù)提供平臺(tái)基于性能的導(dǎo)航導(dǎo)航性能刻度尺(NPS)集成的進(jìn)近導(dǎo)航(IAN)增強(qiáng)視景紅外線合成視景在低能見度和復(fù)雜機(jī)場(chǎng)保證航班正常和飛行安全降低工作強(qiáng)度增強(qiáng)安全水平將來的規(guī)定在飛行的各階段使用HUD的效益使用HUD飛行，能使飛行員清楚自己的飛行狀態(tài)起飛或著陸精確度更高人工Cat-III-a進(jìn)近在I型設(shè)備上實(shí)施Cat-II進(jìn)近TCAS糾正指引剩余跑道長(zhǎng)度指示風(fēng)切變改出指引非正常形態(tài)顯示迎角顯示在所有飛行階段對(duì)飛機(jī)的精確控制失速改出發(fā)動(dòng)機(jī)失效非精密進(jìn)近中斷進(jìn)近終止著陸7、中國(guó)HUD應(yīng)用路線基本的機(jī)體功能增強(qiáng)550米跑道視程60米決斷高在HGS上加入新特性-RNP（所需導(dǎo)航性能）-GLS（全球衛(wèi)星導(dǎo)航著陸系統(tǒng)）-EVS（增強(qiáng)視景系統(tǒng)）標(biāo)準(zhǔn)的I類運(yùn)行

—無HGS標(biāo)準(zhǔn)的I類運(yùn)行

—使用HGS在I型設(shè)施上的II類運(yùn)行的全面試驗(yàn)羅克韋爾柯林斯1st降低的I類標(biāo)準(zhǔn)在I型設(shè)施上的II類運(yùn)行—試用550米跑道視程60米決斷高350米跑道視程30米決斷高今天羅克韋爾柯林斯1stCAAC批準(zhǔn)AC91-3發(fā)布山東航空公司在濟(jì)南和青島機(jī)場(chǎng)使用HGS實(shí)施II類運(yùn)行山東航空公司II類運(yùn)行FAA修訂版8400.13包含有關(guān)燈光的修訂內(nèi)容以及使用HGS的運(yùn)營(yíng)人使用低于Ｉ類標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容羅克韋爾柯林斯計(jì)劃在中國(guó)民航總局主辦一個(gè)有關(guān)HGS的研討會(huì)，旨在促進(jìn)AC91-3的修訂，以更好地滿足航空公司的需求特殊批準(zhǔn)使用HGS450米跑道視程30米決斷高合成視景系統(tǒng)

（SyntheticVisionSystem，SVS）1、SVS的工作原理SVS是一種符合人的信息采集、習(xí)慣、形象化思考、用圖像來與飛行機(jī)組互動(dòng)的栩栩如生的格式和功能，主要特征為三維色彩地形圖像背景，疊加傳統(tǒng)的PFD儀表式讀數(shù)，由此形成大面積逼真的地形背景，再組合地形感知和告警系統(tǒng)（TerrainAwarenessandWarnningSystem，TAWS）地形數(shù)據(jù)，可以精確地描繪當(dāng)前地形、障礙物和跑道等信息。SVS主要應(yīng)用于飛機(jī)在下降時(shí)的進(jìn)近和著陸階段。1、SVS的工作原理SVS將傳統(tǒng)電子飛行儀表系統(tǒng)（EFIS）的上藍(lán)下棕背景取而代之，在主飛行顯示器（PFD）上顯示由數(shù)據(jù)庫合成的三維飛機(jī)前方飛行環(huán)境，同時(shí)在導(dǎo)航顯示器（ND）上顯示帶陰影地形圖的飛機(jī)下方地形正投影。1、SVS的工作原理這種合成的地形顯示不受氣象狀況的影響，有助于飛行機(jī)組判斷飛機(jī)相對(duì)地形的位置。在低能見度條件下，這一優(yōu)點(diǎn)更為突出。PFD上顯示的地形與外部實(shí)際環(huán)境是一致的，因此，飛行員在集成了合成視景之后的PFD上看到的地形與理想可見度下看到的外部真實(shí)地形是一致的。大量的飛行模擬器試驗(yàn)和飛行試驗(yàn)已經(jīng)證明了，合成視景駕駛艙顯示系統(tǒng)能夠使飛行機(jī)組直觀地獲取地形信息。2、SVS的特點(diǎn)當(dāng)出現(xiàn)與既定飛行計(jì)劃的非計(jì)劃性偏差時(shí)，例如在山區(qū)進(jìn)行應(yīng)急降落，合成視景系統(tǒng)能帶來很多好處。此外，在地面時(shí)，視景合成的機(jī)場(chǎng)顯示也能提供更好的情景意識(shí)，從而減少滑行偏差和跑道入侵事故的發(fā)生。在PFD上顯示二維指引信息是絕對(duì)必要的，三維地形顯示僅是提供了額外的情景意識(shí)。因此，地形顯示的顏色必須盡可能是中性的，以將對(duì)二維顯示信息的干擾減至最小。為了增強(qiáng)飛行員對(duì)機(jī)場(chǎng)的方向感，顯示了新型的二維跑道，包括當(dāng)前跑道的名稱以及可能向左或向右的轉(zhuǎn)彎顯示。如果某條跑道可用，不僅顯示跑道，還會(huì)用閃爍的箭頭指引飛行員轉(zhuǎn)彎。2、SVS的特點(diǎn)2、SVS的特點(diǎn)SVS是以計(jì)算機(jī)生成的三維地形和障礙物數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)形成的虛擬視景，它多數(shù)呈現(xiàn)在下顯上，并與GPS精密導(dǎo)航系統(tǒng)相連，為飛行員提供了飛機(jī)外環(huán)境的描述，并以“空中高速路”的管道方式引導(dǎo)飛行的航路。系統(tǒng)不僅可與地形感知和告警系統(tǒng)（TerrainAwarenessandWarnningSystem，TAWS）、空中交通警戒與避撞系統(tǒng)（TCAS）接口，還能與提供告警和提示，甚至與近似于實(shí)時(shí)的氣象信息數(shù)據(jù)相結(jié)合。該系統(tǒng)還能提供低能見度下的滑行和起飛引導(dǎo)。2、SVS的特點(diǎn)SVS主要實(shí)現(xiàn)以下功能:（1）通過精確的飛機(jī)航向位置高度和姿態(tài)信息，以機(jī)載地形數(shù)據(jù)庫(包括地形跑道和障礙物數(shù)據(jù))為基礎(chǔ)，使用合成視景模塊和圖形生成模塊一同形成描述飛機(jī)前方的實(shí)時(shí)地形圖像，在顯示器上顯示出來。SVS可為飛行員提供任何時(shí)間地方(取決于地形數(shù)據(jù)庫，主要是在機(jī)場(chǎng)和復(fù)雜地形)和氣象條件下的真實(shí)圖像，且在地形圖像失效時(shí)，會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到傳統(tǒng)的上藍(lán)下棕顯示背景，不影響除地形圖像外的其它信息的顯示。3、SVS的功能（2）SVS在PFD或HUD上，幫助飛行員顯示保持飛機(jī)在預(yù)定的飛機(jī)航線上的可視空中隧道（HITS）。HITS就是在顯示器上顯示一系列三維的飛行引導(dǎo)范圍:在計(jì)劃航線上每隔一定距離就會(huì)顯示一個(gè)范圍框類似隧道，因此形象的稱為“空中隧道”。只要飛行員駕機(jī)不超出這個(gè)范圍，就能使飛機(jī)在預(yù)定的航向和高度上飛行。（3）SVS在PFD或HUD上，顯示飛機(jī)航跡預(yù)測(cè)（5秒或其它時(shí)間后的飛機(jī)航跡），以幫助飛行員輕松將飛機(jī)控制在空中隧道內(nèi)，更便捷地實(shí)現(xiàn)保持飛機(jī)在預(yù)定的飛機(jī)航跡上。3、SVS的功能（4）SVS提供與監(jiān)視系統(tǒng)接口功能以及監(jiān)控系統(tǒng)信息顯示的功能，包括:TAWS、TCAS和WXR等。在地形上實(shí)時(shí)顯示TAWS、TCAS等信息，在必要時(shí)可顯示W(wǎng)XR等信息，并為飛行員提供適當(dāng)?shù)娜S告警信息。（5）SVS修正EVS增強(qiáng)的前向紅外的圖像。主要實(shí)現(xiàn)通過地形數(shù)據(jù)庫的比對(duì)，確認(rèn)和修正紅外地形圖像。通過SVS的地形數(shù)據(jù)庫，將紅外地形圖像更清晰更易辨認(rèn)地顯示出來。例如，分別清晰顯示天地，使得在地平線以上的天空顯示更干凈。3、SVS的功能增強(qiáng)視景系統(tǒng)

（EnhancedVisionSystems，EVS）人眼可視的電磁光譜范圍很窄，如果能夠有效利用紅外和毫米波段，則可大大增強(qiáng)人眼的可視能力。通常，長(zhǎng)波對(duì)云霧的穿透能力較短波要強(qiáng)。目前增強(qiáng)視景系統(tǒng)（EVS）中所采用的紅外技術(shù)主要有兩種，一種為微輻射熱測(cè)量器(對(duì)由輻射引起的溫度變化敏感的器件)，工作波長(zhǎng)為8~14μm；另一種為銻化銦傳感器，工作波長(zhǎng)為1~5μm，目前這種技術(shù)較為成熟，而且對(duì)云霧的穿透能力也更強(qiáng)。與紅外傳感技術(shù)相比，在濃霧天氣中，毫米波成像雷達(dá)的穿透能力通常更強(qiáng)，但分辨率較低一些。1、EVS的工作原理增強(qiáng)視景系統(tǒng)（EVS）的基本工作原理如圖所示。1、EVS的工作原理EVS圖像可單獨(dú)使用，也可與HUD融合使用，通過平視鏡向飛行員提供跑道特征（如：跑道燈光）以及周圍地形和障礙物特征的圖像。提供增強(qiáng)的視覺圖像的目的，是為了提高駕駛員夜間和低能見度條件下情景意識(shí)。然而，隨著增強(qiáng)型飛行視景系統(tǒng)