庆贺本猪换新衣之运-20和它的视景增强系统

   

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2013-3-3 21:40 上传

    随着越来越多的运-20图片被公布，人们可以发现运-20更多的一些细节，有人就发现运-20配备了平显，这是我国军用运输机首次配备平显。

   从相关图片来看，运-20配备的是比较先进的衍射平显，这表明它可能配备了国产视景增强系统，有效的提高了飞机在恶劣及低能见度条件下的起降能力，有力的增强了飞机的战术技术指标。

   平显对于军用作战飞机来说，已经是标准的配备了，，但是在运输机上配备平显的历史却不长，这是因为运输机特别是民航客机对于技术可靠性的要求比先进性要高的多，喷气式军用作战飞机在二战之中就出现了，喷气式客机直到50年代才开始普及，其中一个重要的原因就是航空公司对喷气式发动机的可靠性信心不足。相应的从上世纪60年代开始，军用作战飞机已经运用数据总线、综合显示系统，但是运输机出于成本、可靠性等因素继续采用传统的指针式仪表。


   不过传统指针式仪表的缺点也比较突出，包括信息容量有限，人机界面不好等，特别是飞机起降的时候，对于航线飞机来说，飞行员必须要在能够看见跑道的决断高度上做出是否进场着陆的决定。而在恶劣气象条件下飞行员能看见跑道的高度非常有限，而且在进近与着陆的关键时刻其工作负荷很大，反复的驾驶舱内外交替观察对于其工作会产生不利影响。为了帮助机组在夜间和恶劣气象条件下进近和着陆，人们就在机场安装了仪表着陆系统，在飞机上加装自动着陆系统。但是并没有从根本上解决问题。

   

   随着技术的进步，平显和多功能显示系统的成本、可靠性有了明显的进步，所以新型运输机开始配备平显和座舱等功能显示器，这样运输机飞行员可以象战斗机飞行员一样，通过平显来得到飞行、航线及地平线等信息，不需要频繁的低头观察座舱的仪表，始终保持对飞机周围态势的掌握，从而大大提高了飞机的起降的安全性能。根据相关资料：利用平显，飞行员发现跑道的概率可以提高到80%以上。这样就具备进入大多数机场的能力。不过这并没有从根本上解决运输机在低能见度降落的问题，人们已经意识到仅凭飞行员自身的能力仍旧有一定的局限性，所以现出了视景增强系统(EVE)，它主要是通过传感器帮助飞行员看清机场跑道，或者以地形数据库为基础，由计算机生成的画面引导飞行员沿正确的航路飞行，在此基础上又出现了合成视景系统-SVS，它是利用以计算机生成的3维地形和障碍物数据库为基础形成的虚拟视景，它多数呈现在下显上，并与GPS精密导航系统相连，为飞行员提供了飞机外环境的描述，并以"空中高速路"的管道方式引导飞行的航路。系统不仅可与地形回避告警系统（TAWS）、空中交通防撞系统（TCAS）接口，还能与提供告警和提示，甚至与近似于实时的气象信息数据链相结合。该系统还能提供低能见度条件下的滑行和起飞导引。当地形数据库与飞机的GPS位置相结合，飞行员实际上可从三个不同的方式，即从驾驶舱内（以自我为中心），飞机外部（向外）和共用的地图和垂直剖面显示器上清楚地"看"到自己周围的飞行环境。一般认为EVE、SVS在平显的基础上又将飞机起降的安全性能提高了15%左右，2004年美国首先在一架湾流公务机进行了相关试验，目前EVE系统在公务及运输机上已经得到实用，波音公司公务飞机配备EVE系统已经得到FAA的批准，为其进一步拓展实用领域打下了坚实的基础。

  我国运输机航空电子经历了从无到有，从简单到复杂的过程，我国军、民用运输机从仿制前苏联运输机开始启步，相应的机载设备也多是仿制的系统，座舱显示设备以指针式仪表为主，整个系统采用硬件互联的方式，信息容量小，人机界面较差，飞行员的负担较重，以运-8为例，它采用多普勒导航体制，主要机载设备包括DPL-1型多普勒导航雷达、HL-1航行雷达、KJ-6C自动驾驶仪、HL-3自动领航仪、HZX-1航姿系统等，其中HL-3可以与KJ-6C交联，控制飞机沿着预定的航线飞行，DPL-1可以与HL-1交换，保证飞机在夜晚及能见度较低的条件下飞行，但是就总体来说，运-8的航空电子系统仍旧较为落后，尤其是起降的时候，飞行员既要注意跑道、又要控制飞机的状态，频繁的在座舱内、外转换，飞行员的负担较重。


  上世纪80年代以后，我国航空电子系统进入大发展时期，在数据总线、机载计算机、先进显示系统等领域取得长足发展，在军用作战飞机方面，平显系统已经成为国产作战飞机的标准配备，较为先进的衍射平显、玻璃化座舱已经配备国产作战飞机，在军用作战飞机显示系统的基础上，我国也研制了用于运输机的航空显示系统， XYJ-8发动机参数液晶显示器可以精确的显示发动机转速、温度、压力等多达24个参数。配合高精度发动机传感器使用，可在各种状态下采集、处理和输出发动机详细参数XYJ-8还有字符生成器，可以自建特殊的显示字符。同样该显示器也具有对夜视镜的兼容性。

  90年代，我国面向21世纪研制亲一代战术运输机、特种飞机载机-运-8高新工程第三种载机，它配备新一代航空电子系统，主要包括采用ARNIC一429数据总线对航空电子进行综合，换装电子飞行仪表系统和发动机指示及乘员告警系统，改进自动驾驶仪，增加飞行管理系统，换装大气数据系统，配置先进的通讯、导航、气象雷达系统，加装近地告警系统和空中防撞系统以及改进座舱环境等，提高飞机任务完成能力和航电、机电系统的可靠性、维修性，飞机座舱显示采用综台显示系统，包括4个电子飞行仪表显示系统-EFIS和2块发动机指示和空勤告警系统，座舱告警采用集中告警方式，同时用一个由一个单独的显示器组件取代四个传统的模拟应急仪表，包括地平仪指示器备用高度表，备用空建表、磁罗盘)来提供所有的备用参数。

  进入新世纪我国又开始研制视景增强系统，2006年由洛阳光电中心研制的视景增强系统完成技术验收，“视景增强系统”是“十五”期间国防重点基础科研项目，是国防科工委自成立以来最大的军民两用项目之一的高新技术。验收评审组的专家认为：“视景增强系统”项目按计划完成了研制任务书规定的内容，所研样机的技术指标达到了预期目标；项目研究突破了系统综合设计等各项研制关键技术，填补了国内相关技术空白，并在国内首次完成了“红外型视景增强系统”样机的演示验证试飞。2006年珠海航展，洛阳光电中心首次公开展出用于国产运输机的“视景增强系统”，该系统是一种先进的机载航电系统，由信息处理与控制组件、前视红外分系统、显示分系统（衍射光栅平显）和系统控制板组成。它利用前视红外分系统获取跑道及周边环境图像，在信息处理与控制组件中与飞机的指引画面进行图像相叠及增强等综合处理，输出到衍射光栅平显上，从而提高外界地形的能见度，使飞行员能在有雾、阴雨等恶劣气象条件下顺利进行起飞或着陆。从相关图片来看，运-20可能采用的就是这种视景增强系统，不过机头处没有看到前视红外系统的整流罩，所以是不是红外型笔者还持保留态度

国产视景增强系统
  

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    随着越来越多的运-20图片被公布，人们可以发现运-20更多的一些细节，有人就发现运-20配备了平显，这是我国军用运输机首次配备平显。

   从相关图片来看，运-20配备的是比较先进的衍射平显，这表明它可能配备了国产视景增强系统，有效的提高了飞机在恶劣及低能见度条件下的起降能力，有力的增强了飞机的战术技术指标。

   平显对于军用作战飞机来说，已经是标准的配备了，，但是在运输机上配备平显的历史却不长，这是因为运输机特别是民航客机对于技术可靠性的要求比先进性要高的多，喷气式军用作战飞机在二战之中就出现了，喷气式客机直到50年代才开始普及，其中一个重要的原因就是航空公司对喷气式发动机的可靠性信心不足。相应的从上世纪60年代开始，军用作战飞机已经运用数据总线、综合显示系统，但是运输机出于成本、可靠性等因素继续采用传统的指针式仪表。


   不过传统指针式仪表的缺点也比较突出，包括信息容量有限，人机界面不好等，特别是飞机起降的时候，对于航线飞机来说，飞行员必须要在能够看见跑道的决断高度上做出是否进场着陆的决定。而在恶劣气象条件下飞行员能看见跑道的高度非常有限，而且在进近与着陆的关键时刻其工作负荷很大，反复的驾驶舱内外交替观察对于其工作会产生不利影响。为了帮助机组在夜间和恶劣气象条件下进近和着陆，人们就在机场安装了仪表着陆系统，在飞机上加装自动着陆系统。但是并没有从根本上解决问题。

   

   随着技术的进步，平显和多功能显示系统的成本、可靠性有了明显的进步，所以新型运输机开始配备平显和座舱等功能显示器，这样运输机飞行员可以象战斗机飞行员一样，通过平显来得到飞行、航线及地平线等信息，不需要频繁的低头观察座舱的仪表，始终保持对飞机周围态势的掌握，从而大大提高了飞机的起降的安全性能。根据相关资料：利用平显，飞行员发现跑道的概率可以提高到80%以上。这样就具备进入大多数机场的能力。不过这并没有从根本上解决运输机在低能见度降落的问题，人们已经意识到仅凭飞行员自身的能力仍旧有一定的局限性，所以现出了视景增强系统(EVE)，它主要是通过传感器帮助飞行员看清机场跑道，或者以地形数据库为基础，由计算机生成的画面引导飞行员沿正确的航路飞行，在此基础上又出现了合成视景系统-SVS，它是利用以计算机生成的3维地形和障碍物数据库为基础形成的虚拟视景，它多数呈现在下显上，并与GPS精密导航系统相连，为飞行员提供了飞机外环境的描述，并以"空中高速路"的管道方式引导飞行的航路。系统不仅可与地形回避告警系统（TAWS）、空中交通防撞系统（TCAS）接口，还能与提供告警和提示，甚至与近似于实时的气象信息数据链相结合。该系统还能提供低能见度条件下的滑行和起飞导引。当地形数据库与飞机的GPS位置相结合，飞行员实际上可从三个不同的方式，即从驾驶舱内（以自我为中心），飞机外部（向外）和共用的地图和垂直剖面显示器上清楚地"看"到自己周围的飞行环境。一般认为EVE、SVS在平显的基础上又将飞机起降的安全性能提高了15%左右，2004年美国首先在一架湾流公务机进行了相关试验，目前EVE系统在公务及运输机上已经得到实用，波音公司公务飞机配备EVE系统已经得到FAA的批准，为其进一步拓展实用领域打下了坚实的基础。

  我国运输机航空电子经历了从无到有，从简单到复杂的过程，我国军、民用运输机从仿制前苏联运输机开始启步，相应的机载设备也多是仿制的系统，座舱显示设备以指针式仪表为主，整个系统采用硬件互联的方式，信息容量小，人机界面较差，飞行员的负担较重，以运-8为例，它采用多普勒导航体制，主要机载设备包括DPL-1型多普勒导航雷达、HL-1航行雷达、KJ-6C自动驾驶仪、HL-3自动领航仪、HZX-1航姿系统等，其中HL-3可以与KJ-6C交联，控制飞机沿着预定的航线飞行，DPL-1可以与HL-1交换，保证飞机在夜晚及能见度较低的条件下飞行，但是就总体来说，运-8的航空电子系统仍旧较为落后，尤其是起降的时候，飞行员既要注意跑道、又要控制飞机的状态，频繁的在座舱内、外转换，飞行员的负担较重。


  上世纪80年代以后，我国航空电子系统进入大发展时期，在数据总线、机载计算机、先进显示系统等领域取得长足发展，在军用作战飞机方面，平显系统已经成为国产作战飞机的标准配备，较为先进的衍射平显、玻璃化座舱已经配备国产作战飞机，在军用作战飞机显示系统的基础上，我国也研制了用于运输机的航空显示系统， XYJ-8发动机参数液晶显示器可以精确的显示发动机转速、温度、压力等多达24个参数。配合高精度发动机传感器使用，可在各种状态下采集、处理和输出发动机详细参数XYJ-8还有字符生成器，可以自建特殊的显示字符。同样该显示器也具有对夜视镜的兼容性。

  90年代，我国面向21世纪研制亲一代战术运输机、特种飞机载机-运-8高新工程第三种载机，它配备新一代航空电子系统，主要包括采用ARNIC一429数据总线对航空电子进行综合，换装电子飞行仪表系统和发动机指示及乘员告警系统，改进自动驾驶仪，增加飞行管理系统，换装大气数据系统，配置先进的通讯、导航、气象雷达系统，加装近地告警系统和空中防撞系统以及改进座舱环境等，提高飞机任务完成能力和航电、机电系统的可靠性、维修性，飞机座舱显示采用综台显示系统，包括4个电子飞行仪表显示系统-EFIS和2块发动机指示和空勤告警系统，座舱告警采用集中告警方式，同时用一个由一个单独的显示器组件取代四个传统的模拟应急仪表，包括地平仪指示器备用高度表，备用空建表、磁罗盘)来提供所有的备用参数。

  进入新世纪我国又开始研制视景增强系统，2006年由洛阳光电中心研制的视景增强系统完成技术验收，“视景增强系统”是“十五”期间国防重点基础科研项目，是国防科工委自成立以来最大的军民两用项目之一的高新技术。验收评审组的专家认为：“视景增强系统”项目按计划完成了研制任务书规定的内容，所研样机的技术指标达到了预期目标；项目研究突破了系统综合设计等各项研制关键技术，填补了国内相关技术空白，并在国内首次完成了“红外型视景增强系统”样机的演示验证试飞。2006年珠海航展，洛阳光电中心首次公开展出用于国产运输机的“视景增强系统”，该系统是一种先进的机载航电系统，由信息处理与控制组件、前视红外分系统、显示分系统（衍射光栅平显）和系统控制板组成。它利用前视红外分系统获取跑道及周边环境图像，在信息处理与控制组件中与飞机的指引画面进行图像相叠及增强等综合处理，输出到衍射光栅平显上，从而提高外界地形的能见度，使飞行员能在有雾、阴雨等恶劣气象条件下顺利进行起飞或着陆。从相关图片来看，运-20可能采用的就是这种视景增强系统，不过机头处没有看到前视红外系统的整流罩，所以是不是红外型笔者还持保留态度

国产视景增强系统
  

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