據(jù)aviationtoday網(wǎng)站2018年1月刊文，增強(qiáng)駕駛員的視景，特別是在惡劣天氣條件下和在跑道上，可以減少發(fā)生事故的可能性。與跑道安全有關(guān)的事故是2016年國(guó)際民航組織(ICAO)安全報(bào)告中報(bào)告最高次數(shù)的事故。視景系統(tǒng)技術(shù)正在解決安全性問(wèn)題：提供一種直接的對(duì)策——為駕駛員創(chuàng)造能見(jiàn)度，消除作為民航飛機(jī)事故中一個(gè)關(guān)鍵因素的低能見(jiàn)度工作條件。
聯(lián)邦航空局(FAA)最新的增強(qiáng)飛行視景系統(tǒng)(EFVS)規(guī)則有望增加使用這項(xiàng)技術(shù)，從而在挑戰(zhàn)性作業(yè)條件下更安全地著陸。機(jī)組人員第一次可一直以?xún)x表飛行規(guī)則(IFR)著陸，而不是依賴(lài)于“自然視景”。這項(xiàng)將于今年上半年生效的規(guī)則允許已認(rèn)證飛機(jī)在過(guò)去必須于100英尺以上啟動(dòng)的降落，通過(guò)使用增強(qiáng)視景系統(tǒng)完成著陸。
據(jù)灣流公司(第一個(gè)取得FAA增強(qiáng)視景攝像系統(tǒng)的公務(wù)機(jī)制造商)先進(jìn)駕駛艙部總裁Jeff Hausmann稱(chēng)，特別對(duì)于通用航空和公務(wù)航空，新規(guī)則將是一個(gè)重大的進(jìn)步。
NASA蘭利研究中心飛行甲板接口技術(shù)負(fù)責(zé)人Randy Bailey稱(chēng)，這一規(guī)則實(shí)際上創(chuàng)下了一個(gè)先例：這是于整個(gè)進(jìn)近和著陸階段允許使用電子視景手段的第一次(既然你已經(jīng)承認(rèn)不需要自然視景，那就開(kāi)辟了引入新技術(shù)和新能力的道路)。
Astronics Max-Viz公司銷(xiāo)售和業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理Grant Sumpter稱(chēng)，這一新規(guī)則改善了EFVS的商務(wù)案例，因?yàn)镋VS可以看到比自然視覺(jué)高4～10倍模糊度的視景，這立即增大了在飛機(jī)即將無(wú)法著陸前機(jī)會(huì)的次數(shù),。
灣流公司員運(yùn)營(yíng)副總裁Colin Miller同意：該新FAA規(guī)則將在惡劣天氣下為裝有EVS的運(yùn)營(yíng)商開(kāi)辟更多的跑道；允許運(yùn)營(yíng)商因其增強(qiáng)視景系統(tǒng)而被稱(chēng)贊，和著陸于一個(gè)比他們過(guò)去能夠承受的天氣條件更惡劣的機(jī)場(chǎng)，大大增加了成功進(jìn)近的機(jī)會(huì)，并在非常低能見(jiàn)度的條件下著陸。
·美國(guó)宇航局是該技術(shù)的先驅(qū)
Bailey 稱(chēng)，NASA是1999年發(fā)明第一套合成視景系統(tǒng)的牽頭人，從那時(shí)開(kāi)始研究合成視景和增強(qiáng)視景的方法，以減少失控事故的數(shù)量，并通過(guò)在美國(guó)空域內(nèi)提供更好視覺(jué)能力而改善飛行，因?yàn)閭鞲衅饕约芭c傳感器緊密聯(lián)系在一起的計(jì)算系統(tǒng)都比顯示器要好得多。這些系統(tǒng)無(wú)論對(duì)于云層還是其他類(lèi)型的模糊度，已超越了自然視景。
NASA的角色越來(lái)越象是技術(shù)監(jiān)護(hù)人——確保技術(shù)的成功過(guò)渡，正與規(guī)則制定委員會(huì)和行業(yè)工作組合作，為EFVS作業(yè)編寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)。
·公務(wù)機(jī)引領(lǐng)EFVS向市場(chǎng)上的滲透
在NASA增強(qiáng)視景系統(tǒng)的早期合作伙伴——灣流公司已經(jīng)使用EFVS系統(tǒng)至少十年，該技術(shù)目前是其大型駕駛艙車(chē)隊(duì)，包括其G450、G550和G650，的標(biāo)準(zhǔn)配置，并是其中程飛機(jī)的一個(gè)供選方案。
Miller稱(chēng)，衡量我們客戶(hù)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)感興趣的一個(gè)很好指標(biāo)是供選的EVS是我們的G280中型駕駛艙的接受率達(dá)到引人注目的83%。灣流公司現(xiàn)正使用帶下一代紅外攝像機(jī)的EVS-3，安裝于G500和G600上。
我們的頂級(jí)設(shè)計(jì)目標(biāo)之一是不斷改善我們的客戶(hù)的機(jī)場(chǎng)交通情況，以便當(dāng)他們想旅行的時(shí)候，他們可以從其選擇的機(jī)場(chǎng)起飛，在其選擇的機(jī)場(chǎng)著陸。有了這條新規(guī)則和EVS設(shè)備，他們?cè)诤艽蟪潭壬峡梢圆豢紤]天氣條件。
聯(lián)邦快遞公司(擁有至少650架飛機(jī))還將EFVS技術(shù)用作其寬體機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置，該公司已申請(qǐng)了新的EFVS授權(quán)。這項(xiàng)規(guī)定將使其能夠更好地為客戶(hù)提供全天候的服務(wù)，特別是在CAT 1級(jí)儀器著陸系統(tǒng)或以區(qū)域?qū)Ш?RNAV，GPS)進(jìn)近上。
這項(xiàng)技術(shù)使聯(lián)邦快遞公司更安全地飛行，讓機(jī)組人員更好地了解地形和他們對(duì)飛行路線(xiàn)的控制情況，現(xiàn)在使用EFVS的可能性正向商業(yè)航空公司、旋轉(zhuǎn)翼和通用航空市場(chǎng)轉(zhuǎn)移，使之更具經(jīng)濟(jì)可承受。
·產(chǎn)業(yè)界著眼于規(guī)模的可伸縮性
目前還沒(méi)有關(guān)于這種系統(tǒng)的規(guī)定——直升機(jī)飛到岸上或離岸的直升機(jī)停機(jī)坪或直升機(jī)場(chǎng)。官員們希望這項(xiàng)研究可能會(huì)促成使用自然視覺(jué)以外的技術(shù)(增強(qiáng)的視景系統(tǒng))在直升機(jī)停機(jī)坪或直升機(jī)場(chǎng)著陸。Bailey 稱(chēng)，這是一個(gè)規(guī)模問(wèn)題，所以一旦開(kāi)始發(fā)生規(guī)模經(jīng)濟(jì)，其價(jià)格就真地開(kāi)始下降。
Astronics Max-Viz公司已安裝了至少2500套EVS系統(tǒng),，固定翼和直升機(jī)上的安裝比例為60/40。
“目前只有商用和通用航空飛機(jī)安裝了這些系統(tǒng)。Max-Viz公司正計(jì)劃為其下一代視景系統(tǒng)做幾方面的增強(qiáng)，其中包括引入高分辨率紅外和可見(jiàn)光傳感器，應(yīng)用于大型顯示屏上；引入更多的組合傳感器/發(fā)射器(IR/可見(jiàn)光傳感器)，以穿透象濃霧和云層這樣的模糊區(qū)；與合成視景系統(tǒng)相集成，提供實(shí)時(shí)的GPS位置校正；以及檢測(cè)SVS數(shù)據(jù)庫(kù)中的瞬態(tài)或消失項(xiàng)目，如入侵飛機(jī)或在跑道上的野生動(dòng)物。
Max-Viz公司繼續(xù)采用新技術(shù)和新產(chǎn)品，以降低設(shè)備/安裝的總體成本，提高所提供圖片的質(zhì)量，其最終目標(biāo)是使該技術(shù)具有高效費(fèi)比、可靠和小型化，足以獲得航空的廣泛采用。
另一家密切關(guān)注EFVS發(fā)展的運(yùn)營(yíng)商供氧方法公司(Air Methods)，擁有一支超過(guò)450架直升機(jī)和固定翼飛機(jī)的空中醫(yī)療運(yùn)輸提供商。能見(jiàn)度對(duì)所有直升機(jī)的空中醫(yī)療行動(dòng)至關(guān)重要，這導(dǎo)致了在安全技術(shù)、系統(tǒng)和培訓(xùn)方面的重大投資。在2013年，該公司達(dá)到與夜視鏡100%兼容性，該公司在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候提供投入，不斷保持技術(shù)上的頂尖優(yōu)勢(shì)，如使制造商支持其工作程序和做法。
4月，埃爾比特系統(tǒng)公司表示，它正在與FAA合作，研究直升機(jī)增強(qiáng)飛行視景系統(tǒng)的作業(yè)概念，已在FAA的西科斯基公司S-76上安裝其Heli-ClearVision系統(tǒng)。7月，Astronics Max-Viz公司說(shuō)，它也正在與FAA合作研究。Max-Viz 2300和Max-Viz 1500傳感器將是該研究的一部分。
·新規(guī)則促進(jìn)創(chuàng)新
業(yè)界認(rèn)為，該增強(qiáng)視景系統(tǒng)新規(guī)則出人意料地靈活，且故意如此，以避免可能阻礙創(chuàng)新的閑言。
灣流公司的Hausmann 稱(chēng)，F(xiàn)AA確實(shí)寫(xiě)到該規(guī)則的技術(shù)不可知論，F(xiàn)AA的典型做法是為他們正在證明的能力描述許多特異性特定技術(shù)，但該EVS規(guī)則故意寫(xiě)成不這樣做。雖然該規(guī)則討論了基于IR的EVS系統(tǒng)，但并不限于此，因此該已經(jīng)制定的規(guī)則允許制造商與其他技術(shù)一起進(jìn)行創(chuàng)新。
NASA希望利用該規(guī)則的靈活性為超音速飛機(jī)開(kāi)發(fā)下一代機(jī)外視景系統(tǒng)。NASA報(bào)告指出，機(jī)組人員將完全依靠電子視景設(shè)備，使這些噴氣機(jī)不僅可以減少?lài)?guó)際旅客的飛行時(shí)間，還會(huì)降低飛機(jī)的噪音，大大低于“協(xié)和”號(hào)客機(jī)。
下一步是更好地穿透全天候天氣條件的技術(shù)，如組合毫米波雷達(dá)與前視紅外線(xiàn)系統(tǒng)，與其等待新規(guī)則，不如NASA必不可少地簡(jiǎn)單證明其已擁有滿(mǎn)足預(yù)期功能的等效性能級(jí)別。
商業(yè)市場(chǎng)五年內(nèi)將開(kāi)始看到新、利用毫米波雷達(dá)的EFVS系統(tǒng)。在這個(gè)領(lǐng)域，軍方是創(chuàng)新?tīng)款^人，長(zhǎng)期以來(lái)一直在解決于白色和棕色環(huán)境下降落特種作戰(zhàn)旋翼機(jī)的問(wèn)題。
·軍事能見(jiàn)度要求推動(dòng)下一波EFVS的創(chuàng)新
據(jù)美國(guó)陸軍戰(zhàn)備中心的統(tǒng)計(jì)，自從2002年在阿富汗和伊拉克展開(kāi)作戰(zhàn)行動(dòng)以來(lái)，幾乎四分之一的軍用飛機(jī)墜毀、44%的空難是因降級(jí)視覺(jué)環(huán)境(DVE)造成的，如燈火管制、煙霧、沙塵、雪、雨、夜和霧條件。當(dāng)發(fā)生DVE時(shí)，起飛、正常飛行和著陸中的機(jī)組人員的戰(zhàn)場(chǎng)體驗(yàn)降低或能見(jiàn)度為零。
內(nèi)華達(dá)山脈公司通信、導(dǎo)航、監(jiān)視/空中交通管理業(yè)務(wù)副總裁稱(chēng)，這些環(huán)境限制了商業(yè)和軍事行動(dòng)。該公司已用了十多年時(shí)間來(lái)測(cè)試無(wú)論是在地面還是在飛行中的不同EFVS傳感器組合。利用EFVS技術(shù)解決DVE問(wèn)題的關(guān)鍵在于了解需要減輕的環(huán)境條件、任務(wù)或飛行剖面以及需要探測(cè)和顯示的障礙物。
沒(méi)有一個(gè)傳感器能夠減輕所有形式的DVE。每個(gè)傳感器的性能都是穿透模糊區(qū)和圖像分辨率之間的一種權(quán)衡。一個(gè)真正成功的EFVS傳感器包將包括多個(gè)傳感器，每個(gè)傳感器優(yōu)化它們最能改善的環(huán)境條件和飛行剖面部分，然后實(shí)時(shí)地融合，以向機(jī)組人員和飛行計(jì)算機(jī)提供所需的圖像和數(shù)據(jù)，促成成功地作業(yè)。
內(nèi)華達(dá)山脈公司使用了一套多傳感器套件實(shí)時(shí)融合地形、圖像和障礙數(shù)據(jù)，然后在天然型和引導(dǎo)型DVE的支持下，根據(jù)字符系統(tǒng)和指令的引導(dǎo)，恢復(fù)所有飛行模式的目視標(biāo)志。該公司正在挖掘在多傳感器融合環(huán)境下二維和三維傳感器的優(yōu)勢(shì)和局限性及其應(yīng)用。
該公司的主傳感器是一個(gè)94GHz毫米波雷達(dá)，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)和優(yōu)化減輕飛機(jī)的DVE；還測(cè)試和融合了多個(gè)光線(xiàn)探測(cè)和測(cè)距(lidar)傳感器和長(zhǎng)波紅外(LWIR)攝像頭，傳感器融合是實(shí)現(xiàn)在靈活引入新傳感器的同時(shí)，集成不同傳感器技術(shù)的關(guān)鍵。
隨著真正DVE系統(tǒng)的部署，軍方將能夠在不受粉塵、霧、雪和其他環(huán)境災(zāi)害限制情況下的飛行，還降低了在儀表飛行規(guī)則條件下的最低著陸高度。
內(nèi)華達(dá)山脈公司預(yù)計(jì)，在未來(lái)五年內(nèi)，EFVS系統(tǒng)將成為商用飛機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置。
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