浅谈民航飞机驾驶舱显示器的演变

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1、浅谈民航飞机驾驶舱显示器的演变　　摘要：现如今，显示器向飞行员传递的飞机参数越来越多，同时必须保证信息传送的及时准确。大屏幕化、玻璃化是驾驶舱发展的重要特征。在飞行任务中，使飞行员很快地了解飞机的各种性能参数，迅速地做出正确的判断，这是现代飞机的发展要求，所以必须要进一步提高座舱显示器的综合性能。　　关键词：驾驶舱显示器综合性　　中图分类号：V247文献标识码：A文章编号：1672-3791（2016）07（b）-0055-02　　在航空业发展早期，执行飞行任务时，飞行员主要靠眼睛和耳朵接收信息，这使飞行员处于高度紧张状态，而且飞行员的主观判断往往与客观事

2、实有出入。为了使飞行员从紧张的飞行状态解脱出来，并增强飞行时的可靠性，飞机上开始增加相关电子设备来替代飞行员的主观判断，并以模拟量或者数字量的形式在仪器上显示出来。随着综合化、集成化航空电子技术的快速发展，种类众多的航空电子设备被研发出来，从而使显示器从单一功能向多功能转化，它除了为飞行员提供驾驶飞机用的目视显示数据外，还要为各种导航系统、自动飞行控制系统和飞行数据记录器等提供各种数据。与此同时，显示器必须能保证飞行员在极短的时间内准确地获取所需要的各种信息。而这些数据往往过于庞大，为了保证这些数据的准确性，因此，有必要对显示器进行全面而系统的研究。6　　

3、1早期机电式仪表　　其中最重要的仪表分别是空速表、高度表、显示飞机俯仰和倾斜姿态的姿态指示器和显示航向的罗盘，是分离式“T”型布局。辅助仪表是转弯侧滑仪和显示飞机高度变化率的升降速率表。　　机电式仪表是利用指针刻度盘等机械硬件在固定空间的相对位移显示信息。早期B737-300的驾驶舱是老式机电式仪表。这类显示器的信息容量小，一般都是单一功能性的。这样就造成其数量多并且利用率低。　　2电子飞行仪表系统　　随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，在现代飞机驾驶舱仪表的设计上采用了数字式电子显示技术，并将飞行、导航等大量信息进行了综合显示。　　飞机驾驶员通过EFI

4、S的显示信息，能够实时地对相应飞机系统的工作状态进行全过程监控。机务人员利用电子飞行仪表系统，可进行故障分析和隔离。同时，EFIS也比机械式飞行仪表更易维修。　　电子飞行仪表系统采用T字型布局，正副驾驶前方各有一套主飞行显示器PFD和导航显示器ND，中间上下两个屏幕是显示发动机参数和警告信息的ECAM（空客）或EICAS（波音）。它们的显示由多个余度的计算机来驱动。机组可以通过相应的控制面板来控制它们的显示与转换。　　2.1主飞行显示器6　　与驾驶员如何操作最直接相关的信息是飞机目前的姿态（高度、速度、平直度）和航向，它们显示在PFD屏幕的上、下半部。上半

5、部主要为地平仪，用象征飞机的图符示意飞机在高度层所处的位置和飞机本身的平直度；两侧纵向列表显示高度、空速、垂直速度的即时和参照数据。下半部以罗盘格式描述飞机当前的航向[1]。显示数据来源于大气数据计算机和姿态计算机，原始数据来自机载传感器、陀螺、罗盘等测量仪。　　2.2导航显示器　　显示各种导航参数和飞行计划等，例如指示航向，显示飞机的航路、航迹、高度偏离、风向以及与前方航路点的距离等，气象雷达的图像也显示在这个屏幕上，并用各种彩色的符号和文字显示导航信息和有关资料。　　2.3ECAM　　它能够显示发动机的参数和警告信息、发动机的性能参数如压力比、排气温度

6、和转速以及发动机的辅助参数如燃油和滑油的流量、压力、温度等，并能在飞行的全部航段上连续自动监控发动机和飞机其他系统的工作并在出现异常时报警，能自动记录故障时的系统参数，能够显示燃油系统、液压系统、空调系统、起落架系统等各个系统的工作情况。这种系统的使用一方面改善了驾驶员的工作条件，简化了仪表布局；另一方面为维护工作提供了数据量。　　3未来新技术　　3.1合成视景系统　　合成视景系统，是在现有的综合电子显示系统基础上，将传统的电子飞行仪表系统EFIS的上蓝下棕的二维平面背景进行立体化处理，在主飞行显示器PFD上显示由数据库合成的三维飞机前方飞行环境，同时在导

7、航显示器ND上显示带阴影地形图的飞机下方地形正投影。这种合成的地形显示不受气象状况的影响，有助于飞行机组判6断飞机相对地形的位置。在较低能见度条件下，这一优点尤为突出。PFD上显示的地形与外部实际环境是“一致的”，因此，飞行员在集成了合成视景之后的PFD上看到的地形与理想能见度下看到的外部真实地形是一致的。大量的飞行模拟器试验和飞行试验已经证明了，合成视景系统能够使飞行机组直观地获取地形信息[2]。　　3.2视景增强系统　　人眼可视的电磁光谱范围很窄，如果能够有效地利用红外和毫米波段，则可大大增强人眼的可视能力。通常，长波对云雾的穿透能力较短波要强。视景增

8、强系统中所采用的红外技术主要有两种，一种为微辐射热测量器，工作波长