基本物理學仍然決定了直升機飛行成功的主要原因,但軍用機載平臺不斷面臨民用旋轉翼和固定翼飛機根本無法遇到的環境:視覺環境退化,需要減少工作量,改進飛行員 - 飛行器界面推動軍用直升機航空電子設備升級,并保持在客戶設計要求的首位。為了滿足這些軍事用戶的需求,公司正試圖在使用最先進的電子設備的同時簡化直升機駕駛艙設計。
直升機飛行員最不想看到的就是不得不向下看——尤其是在戰斗中。任務效率需要軍用直升機飛行員和機組人員全神貫注,最近的航空電子設備進步旨在確保作戰人員保持最高程度的態勢感知。實現這一重點需要實施技術,防止飛行員和機組人員被繁重的數據處理、低能見度的環境以及關鍵但密集的決策所消耗。
尺寸、重量和功率 (SWaP) 約束;網絡安全問題;標準化工作既可以成為新興直升機航空電子設備的催化劑,也可以成為障礙。包括未來機載能力環境(FACE),傳感器開放系統架構(SOSA)和模塊化開放系統架構(MOSA)在內的標準發布聯盟旨在減輕公司具有挑戰性的設計需求,這些公司開始將這些標準視為事實上的要求而不是指導方針。
然而,作戰人員和制造商都同意的是,空中戰場上最重要的是態勢感知。最終用戶所處的環境不僅需要有效地駕駛飛機,還需要同時控制其他航空系統,從駕駛切換到任務管理,即使在退化的環境中也能保持視力。
態勢感知超越視線
改進的態勢感知始于顯示級別。飛行員通常配備平視、增強現實、頭盔安裝的顯示器,將關鍵信息直接投射到飛行員的視線中。直升機機組人員配有平視顯示器,可通過語音識別或電阻觸摸進行編程,而大幅面顯示器則有助于從駕駛艙內的各個位置管理內容。
當在因霧、煙、雨和其他影響能見度的遮蔽物而退化的環境中飛行時,這些顯示器隨后用于投射對直升機周圍環境的增強描述,以使飛行員和機組人員保持意識和空中。這種能力被稱為合成視覺,是軍用直升機航空電子設備的必備功能,因為它為態勢感知提供了基礎,并引入了各種級別的傳感器處理。
“合成視覺的好壞取決于它從中提取的數據庫。隨著地形圖、可用數據集、實時信息、上下文數據以及在平臺上使用有源傳感器的能力的提高,我們可以合成一個非常強大的數字世界模型視圖,“洛克希德馬丁扶輪社和任務系統公司(華盛頓特區)任務系統業務開發部的喬恩麥克米倫說。“這些信息可以以合成視覺的形式提供給飛行員,以告知他們周圍的環境,或者也可以用于高級飛行模式,一直到完全自主飛行。
公司正在推動多光譜、適應性強的解決方案,以適應各種條件,并隨著需求的變化和技術的進步保持可升級性。態勢感知還包括在需要高級團隊的任務期間完全控制任何空中系統、永久管理工作量以及使用認知決策。
“它不僅具有眼睛看到的視覺,而且還具有指示器,符號系統和線索,可以指導他們做出可能需要做出的其他決定,并為他們提供選擇,而不是用大量信息超載他們,然后要求他們在任務中弄清楚,“柯林斯航空航天公司(愛荷華州錫達拉皮茲)軍用航空電子設備和直升機副總裁兼總經理戴夫·施雷克說。
制造商還評論說,需要保持頻譜之間的可重構性,以更好地實現傳感器之間的即時切換。確保態勢感知功能提供多功能性至關重要,不僅因為在飛行中每一磅都很重要,而且因為標準化工作正在迅速趕上傳統平臺。
標準化和系統安全性
自幾年前聯盟成立以來,FACE,MOSA和SOSA一直在影響軍用直升機航空電子設備。目前的機載平臺采購旨在在未來幾十年內服役,任務設備更新的速度將比直升機更快。這一現實意味著制造商看到了對開放系統的需求,這些系統使用戶能夠獨立獲得設備和車輛。
“這些服務正在考慮開放式架構有兩個原因:一是降低成本。因為如果你可以購買一組應用程序,或者一個應用程序一次,然后在多個平臺或多個服務中多次應用它,那么肯定會降低成本,“Schreck說。“但更重要的是,他們正在尋找將平臺的關鍵任務、飛行關鍵部分與任務應用程序分開的方法。這樣你就不會被打開一個可操作的飛行平臺所束縛。
標準一致性變得越來越重要
制造商更頻繁地將FACE一致性視為一項要求,尤其是在考慮使用多個傳感器驅動功能時航空電子系統可能容易受到的網絡安全風險時。DO-178C[機載系統和設備認證中的軟件注意事項]等標準提供了保護機載平臺軟件的指南,同時保留了系統的開放架構。直升機航空電子公司也認識到網絡攻擊的真正可能性,并實施自己的解決方案。
審核編輯:郭婷
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