借你一雙慧眼：淺談飛機(jī)增強(qiáng)型飛行視景系統(tǒng)(EFVS)

1、借你一雙慧眼：淺談飛機(jī)增強(qiáng)型飛行視景系統(tǒng)（EFVS)在過去長時期的飛行運(yùn)行中，飛行員只能通過肉眼，判斷和決定飛機(jī)能否順利起飛或著陸。如果飛行員在進(jìn)近程序決斷高度（DA）或最低下降高度（MDA）處，不能通過肉眼識別下降所需的目視參考，則不能繼續(xù)下降，必須選擇復(fù)飛。在夜間和低能見度天氣環(huán)境下，航班正常率大受影響，波及旅客和航空公司利益。因此，增強(qiáng)型視景技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，用以減少復(fù)飛或備降的發(fā)生率。1.什么是EFVSEFVS（EnhancedFlightVisionSystem）全名為增強(qiáng)型飛行視景系統(tǒng)，是國際先進(jìn)的飛行新技術(shù)之一，主要由紅外線攝像機(jī)組件、EVS處理器、顯示驅(qū)動組件、駕駛艙頭頂組件和圖像

2、組合器組成。它利用攝像機(jī)拍攝由前視紅外線或毫米波雷達(dá)探測到的圖像信息，將外部環(huán)境的實(shí)時圖像通過傳感器投射到駕駛艙的平視顯示器（HUD）上，與HUD提供的飛行操縱指引和顯示信息相疊加，向飛行員提供機(jī)場跑道、周圍地形和障礙物特征的實(shí)時圖像，并在飛行中向飛行員提供平視引導(dǎo)，使整個飛行視野更為清晰可見，為飛行員實(shí)施精確飛行提供有力保障。飛機(jī)上的增強(qiáng)型飛行視景系統(tǒng)2.EFVS的優(yōu)勢引入了“增強(qiáng)飛行能見度”概念，提高了航班正常率。而在使用EFVS設(shè)備后，飛行員在DA或MDA處，如果透過EFVS設(shè)備能夠清晰地分辨或識別主要地形目標(biāo)，則可以繼續(xù)下降到跑道接地區(qū)之上30米的位置。它使得飛行員在進(jìn)近中更容易下降到

3、更低高度，以獲得著陸所需的目視參考，從而減少復(fù)飛或備降的發(fā)生率。提高了夜間和低能見度環(huán)境下運(yùn)行能力，飛行員視覺能力和飛行狀態(tài)感知能力得到明顯提高，提升了飛行運(yùn)行品質(zhì)。EFVS設(shè)備有利于飛行員盡早發(fā)現(xiàn)跑道，觀察附近的地形和周邊障礙物，幫助飛行員判別跑道入侵情況，并規(guī)避危險事件的發(fā)生。由于EFVS本身是基于HUD設(shè)備的技術(shù)，HUD中提供的飛行信息符號又為飛行員實(shí)施更為精確、更加可靠的平視操縱提供了有力保障。飛行“視”界大為擴(kuò)展，也更加清晰。尤其是在夜間或低能見度條件下，飛行員可以依靠EFVS設(shè)備，獲得更為寬闊的視野和更加清晰的外部環(huán)境視景，讓飛行有了全天候的“眼睛”c有助于飛行員維持穩(wěn)定進(jìn)近，有效

4、減少了可控飛行撞地(CFIT)和重著陸等危險事件的發(fā)生。未使用EFVS時的夜間飛行視景使用EFVS后的夜間飛行視景3.適航規(guī)章對EFVS的相關(guān)要求對于CCAR25部§25.773條而言，在駕駛員和前擋風(fēng)玻璃之間顯示電子紅外圖像是一種全新而獨(dú)特的設(shè)計特征，§25.77舔并未考慮這種技術(shù)要求。雖然電子圖像能夠增強(qiáng)飛行員對地形、危害以及機(jī)場特性的識別能力。但于此同時，該圖像也可能部分遮擋飛行員的直接艙外視野。因此，F(xiàn)AA要求對相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)充以評估EFVS設(shè)備,確定該圖像在提供預(yù)期增強(qiáng)視覺的同時并不過度干擾飛行員的艙外視野。FAA指由，駕駛員應(yīng)能夠結(jié)合使用圖像中可見的信息和透

5、過圖像可見的外部自然視圖；并達(dá)到在沒有EFVS圖像遮擋時駕駛艙視景的安全性和有效性，以滿足25.773條款。因此，F(xiàn)AA已針對波音、龐巴迪等公司裝有EFVS設(shè)備的飛機(jī)發(fā)布了相關(guān)專用條件，作為型號審定基礎(chǔ)的一部分，對EFVS設(shè)備提由了相關(guān)要求：（1）EFVS在HUD上的成像不能夠影響飛行安全，并且在任意飛行階段中，不能對飛行任務(wù)中需要的外部視覺參考點(diǎn)的有效使用產(chǎn)生干擾。（2）為了避免對安全和駕駛艙視景的有效使用產(chǎn)生不可接受的干擾，EFVS設(shè)備必須滿足以下要求：a.EFVS設(shè)計必須將不可接受的顯示特性或假象降至最低（例如噪音，影像重疊，水滴流痕），這些都會干擾場景成像的準(zhǔn)確度，影響飛行員對視覺參照

6、點(diǎn)（visualreferences）的發(fā)現(xiàn)和識別，掩蓋飛行危險，分散飛行員注意力，或降低任務(wù)性能和安全。b.EFVS顯示亮度的調(diào)控必須能夠充分有效的應(yīng)對時刻變化的背景光線條件（周圍環(huán)境），以防止顯示的全部或局部高光模糊，分散飛行員注意力，并影響飛行員對視覺參照點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)和識別，掩蓋飛行危險，或降低任務(wù)性能和安全。如果未提供成像亮度自動調(diào)控功能的話，則必須能夠證明單一的人工設(shè)置可以滿足在飛行關(guān)鍵時間和高工作負(fù)荷階段時的光線條件范圍（例如低能見度儀表進(jìn)近）。c.必須提供易于操作的控制，允許飛行員按照需求立即停用并重新激活EFVS的圖像顯示，并且不需要駕駛員的手移動或離開主飛行控制設(shè)備（操縱桿或其他

7、）或推力控制設(shè)備。d.HUD上的EFVS圖像不得影響飛行員對指導(dǎo)信息的使用，或影響HUD上關(guān)鍵飛行信息的呈現(xiàn)和飛行員對該類信息的識別，例如，警報，空速，姿態(tài)，高度和方向，進(jìn)近引導(dǎo)，風(fēng)切變引導(dǎo)，交通告警和避撞系統(tǒng)（TCAS）決斷提示或不尋常的姿態(tài)恢復(fù)提示。e.在空間上參考俯仰程度、外部景觀和圖像相關(guān)的EFVS圖像和HUD符號，必須根據(jù)外部場景進(jìn)行相應(yīng)縮放和對齊（即，共形）。止匕外，EFVS圖像或HUD符號，無論是單獨(dú)還是組合被使用，都不得誤導(dǎo)，造成飛行員混淆，或增加工作量。飛機(jī)姿態(tài)或側(cè)風(fēng)條件下可能導(dǎo)致莫些符號（例如，零俯仰線或飛行路徑矢量線）達(dá)到視界極限，使得它們不能與圖像和外部場景共形。在這樣

8、的情況下，可以顯示這些符號，但是進(jìn)行外觀改變，使飛行員意識到這些符號不再保形顯示（例如“重影”）。f.顯示EFVS影像的HUD系統(tǒng)，如若早先已通過審定，仍需不斷滿足所有的原批準(zhǔn)要求。（3）與駕駛艙視景使用相關(guān)的飛行員任務(wù)的安全性和性能不能受到EFVS成像的影響。這些任務(wù)包括以下：a.檢測、準(zhǔn)確識別和操縱；在必要時，用以避免交通、地形、障礙物和其他飛行的危害。b.準(zhǔn)確識別并使用飛行階段中每個任務(wù)所需的視覺參照點(diǎn)。（4）符合以上專用條件，則可在儀表近進(jìn)過程中按照14CFR91.175（1）當(dāng)中的規(guī)定使用EFVS系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)如下預(yù)期使用功能：a,呈現(xiàn)圖像以協(xié)助飛行員進(jìn)行直接儀表進(jìn)近。b,幫助飛行員對§91,175(1)(2)中要求的“增強(qiáng)型飛行能見度”進(jìn)行判斷，以進(jìn)行下降和低于MDA(最低下降高度)與DH(決斷高度)時的操作。c,幫助飛行員使用EFVS圖像對§91,175(1)(3)中要求的“預(yù)期使用跑道