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未来的飞行牌技术

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技术,人工智能和自动化共同承诺在飞行安全,效用和效率方面具有重要产量。


由Don Van Dyke
ATP / HELO / CFII,F28,BELL 222
Pro Pilot Canadian技术编辑

GE Open Flight Deck项目符合SAE航空航天推荐实践(ARP),寻址第23,25,27和29架飞机的触摸交互式电子显示系统。
NEXT-DENGING DERGING DECK设计包括一系列新的飞行员/航空电子设备接口,支持更大的态势感知(SA),优化的飞行动态和操作见解。

未来学校学致力于确保连接的飞机无缝过渡到未来配置的当前安排。

最近的设计通过允许在降级的视觉环境(DVES)和获得基于基于地面的接地方法较低的机场的机场来提高效率和竞争力。

总体目标包括将与天气相关的延误减少20%,驾驶舱具有常见的架构(技术和设计),以及协调固定和旋翼类别共同的特征的演示和管理。

航空比在计算机,计算机网络或虚拟现实中依赖于以往任何时候都依赖于改善飞行安全性,效率,能力和产品系列。更大的数据收集和分析具有更高的流量和天气意识,具有更有效的飞行路径和型材,减少飞行时间,降低燃料消耗和排放以及其他广泛的益处。

FlightClews使用自动化和手动处理的组合管理飞机飞行路径。作为技术和创新进步,运营益处几乎不可想象的方式发展。

历史上,航空电子系统在独立配置中运行,物理隔离,与其他系统和外部网络(联合系统)进行物理隔离,并受到空中缺口安全的保护,但飞行甲板架构正在从联合到集成(统一)系统设计,以减少形状因素,重量和所需的力量。

通信,导航和监视(CNS)环境是复杂的。越来越多地,连接的飞机被视为飞行数据中心。 Collins Aerospace Pro Line Fusion专为空中客车C295的未来防范甲板而设计。

未来的飞行甲板

AviONICS未来学家想象一个具有新架构的飞行牌,该架构集成了相关技术,如显示,数据网络,图形和一般处理,以实现以下功能:

安全。 朝上显示器(HUDS)和合成环境通过增加的意识提供安全益处。它们还通过减少的工作负载产生性能改进。

在提出新功能的同时,飞行牌技术必须解决商业航空事故中致命事故的最重要原因 - 飞行中的控制丧失(LOC-I)。

对情况的意识。 由于机器自主权与人工辅助操作之间的设计平衡发展,趋势是逐步将飞行员与物理飞机控制隔离。

尽管如此,试点的角色在资源管理中仍然存在,并在设备中断时提供所需的冗余。对此问责制是必不可少的,维护SA(监控通信,飞行计划,交通等)。

飞机控制。 飞行员仍然是对飞机运营的最终权力,并且是飞机控制事件发生的最后一系列防线。直观和综合控件的目标是允许试点访问更多信息,而不会中断它们在飞行飞机上的集中。
在该领域,人机/机器接口(HMI),如触摸屏,语音控制和与HUD等技术的连接,非常重要。

语音可以消除执行命令所需的许多手动步骤,从而减少工作负载并允许飞行员专注于安全有效地飞行。在呼吁驾驶不经常使用的命令或菜单时,声音可能在驾驶舱内尤为有用。

Gulfstream G500和G600上的霍尼韦尔的Primus史诗集成飞行牌的集成触摸屏控制器是航空工业,代表当前的最先进的飞行甲板。

未来主义也正在开发先进的自然语言处理系统,可以辨别与飞行相关的恒定背景噪声的命令。

使用这样的系统,飞行员可以移动显示的映射并仅使用单词导航到特定点,而不是在触摸屏上移动和指向它们的手指。

这将使飞行员仍然完全从事飞机,而不是必须转移他们的目光或他们的手来操纵在飞行的关键阶段的非必要控制。

手势控制(在自由空间中的跟踪手动运动)和眼睛运动控制超出触摸板或屏幕。此类系统目前正在测试。

其他创新涉及控制,如推力杠杆,为试点提供反馈。虽然此类特征的实际应用尚不清楚,但既可能会累积大量的安全效益。

连接。 航空连接的影响是深刻的,航空电子工业处于连通航空航天的最前沿。
连接的航班管理系统(FMS)概念将为飞行甲板(天气,交通模式等)提供大量的实时SA数据,可用于调整飞机飞行计划或飞行型材。

Gulfstream G500 / 600驾驶舱的触摸屏可以用软件完全升级,并通过重新编程飞行甲板的远程数据集中器。

连接和高级数据分析还可以预测各种飞机系统的维护需求,包括航空电子设备。这将使技术人员能够在导致运营中断之前开始处理问题。

配备高速连接的飞机允许船员和乘客以方便的方式使用他们的个人笔记本电脑,平板电脑和智能手机。

数字界面将使乘客能够订购特定的膳食,饮料,毯子和便利的旅行体验,减少船员工作量并改善乘客的接触点。

删除嵌入式充气娱乐可能会产生更多空间,并允许不同的车载存储选项,用于运营商的净重/成本节省。

智能补充将使用厨房传感器自动确定重新加载飞机所需的库存并将该信息与地面人员传达。

信任但要验证

兼容的航空电子设备将满足安全关键实时操作系统中的机密性,完整性和可用性要求。但最终,必须提供确认(反馈)的路径,并且必须由飞行员使用。当然,这假设飞行员的适当技术理解和货币。

Thales Avionics 2020是一款新一代直升机飞行甲板,旨在提高操作多功能性和效率,同时降低导频工作量。

制造商

在追求改进产品线路时,原始设备制造商(OEM)不断审查市场需求并修改其设计方法。

柯林斯航空航天。 专为空中客车C295战术空气机设计的Pro Line Fusion Flight甲板包括关键FMS功能,可帮助在搜索和救援期间(SAR)和其他任务。

这些包括SAR图案,计算空气释放点(鲤鱼)和高海拔释放点(HARPS)。

Abstaer PRAETOR 500和600的Pro线融合在4个15-IN LCD上具有飞行员可选择的显示格式,允许FRESTCREWS查看各种信息,例如飞行 - 关键数据,飞机信息的概要图和导航图和导航图表等在多个演示文稿上映射,从而显着增强SA。

Garmin。 Garmin G5000未来的飞行甲板升级能力,并促进了许多飞机的未来技术改造。

葛航空。 开放式飞行甲板项目涉及GE Aviation,Bae Systems,以及南安普敦大学开发开发开发的驾驶舱,旨在解锁创新和未来的飞机飞行甲板。

Garmin的G5000是许多传统喷气机,例如此引文Excel / XLS的有效升级。

新的飞行员中心界面技术改善了SA,决策和飞机利用的恶劣天气。

设计目标支持4D飞行规划和零可见度​​降落,从而延长了操作信封,并提供了大量的燃油储蓄湾。

制造商使用GE航空开发的数据集中网络来执行智能功能,并通过从各种系统中收集数据并使其他结构可用的信息添加新功能。

这也通过消除的无线电架的重量节省来降低成本。

霍尼韦尔。 Primus Epic 2.0 Flight Deck支持SmartView合成视觉系统(SVS)和交互式导航,以确定具有挑战性的地形和重定向飞行路径。

thales。 新的Thales Avionics 2020集成了与安全来源的数据集成并显示开放世界信息,使这是世界上第一个全连接的直升机飞行甲板。

使用UA的Insight Display系统集成Skylens头戴式显示器允许所有FMS信息在真实的视图上进行超级定位,增强对导航数据的理解。

通用航空电子学。 UA飞旁观导航系统结合了ClearVision Skylens头戴式显示器(HWD)及其最近揭开的基于软件的交互式FMS(I-FMS)。

I-FMS允许导频从FMS项目的航点和信息从FMS上进行实际视图,叠加在导频通过头部/眼睛跟踪和飞机节流阀上的选择/取消选择按钮相互作用的显示器上。

结论

开放式飞行甲板(OFL)是航空电子普通核心系统的逻辑扩展,在波音787和湾流G500 / 600上。

此体系结构允许根据需要将模块插入AviOlics平台,保留灵活性和未来校样。

从历史上看,认证和更新的高成本被视为采用新航空电子技术的障碍。 OFL概念定义了允许开发功能应用程序的标准和界面。然后部署这些将更容易且更快。

由于技术升级不再推迟,净效率提高了安全性和效率。此外,更改成本显着减少,更新更新。

首次,技术将能够及时向未来的飞机OEM,运营商和飞行员提供益处。


Don Van Dyke是奇迪里米航空学院的先进航空航天课程教授 - CQFAMontréal。他是一名18,000小时的TT飞行员和教练,在飞机和直升机上广泛的航空公司,商务和包机经验。他曾在几个国际民航组织的董事署长董事。他是皇家航空学会的研究员,是联合国管理层下的技术项目的飞行业务专家。

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