提高直升机航空电子设备的态势感知能力

基本物理学仍然决定了直升机飞行成功的主要原因，但军用机载平台不断面临民用旋转翼和固定翼飞机根本无法遇到的环境：视觉环境退化，需要减少工作量，改进飞行员 - 飞行器界面推动军用直升机航空电子设备升级，并保持在客户设计要求的首位。为了满足这些军事用户的需求，公司正试图在使用最先进的电子设备的同时简化直升机驾驶舱设计。

直升机飞行员最不想看到的就是不得不向下看——尤其是在战斗中。任务效率需要军用直升机飞行员和机组人员全神贯注，最近的航空电子设备进步旨在确保作战人员保持最高程度的态势感知。实现这一重点需要实施技术，防止飞行员和机组人员被繁重的数据处理、低能见度的环境以及关键但密集的决策所消耗。

尺寸、重量和功率 （SWaP） 约束;网络安全问题;标准化工作既可以成为新兴直升机航空电子设备的催化剂，也可以成为障碍。包括未来机载能力环境（FACE），传感器开放系统架构（SOSA）和模块化开放系统架构（MOSA）在内的标准发布联盟旨在减轻公司具有挑战性的设计需求，这些公司开始将这些标准视为事实上的要求而不是指导方针。

然而，作战人员和制造商都同意的是，空中战场上最重要的是态势感知。最终用户所处的环境不仅需要有效地驾驶飞机，还需要同时控制其他航空系统，从驾驶切换到任务管理，即使在退化的环境中也能保持视力。

态势感知超越视线

改进的态势感知始于显示级别。飞行员通常配备平视、增强现实、头盔安装的显示器，将关键信息直接投射到飞行员的视线中。直升机机组人员配有平视显示器，可通过语音识别或电阻触摸进行编程，而大幅面显示器则有助于从驾驶舱内的各个位置管理内容。

当在因雾、烟、雨和其他影响能见度的遮蔽物而退化的环境中飞行时，这些显示器随后用于投射对直升机周围环境的增强描述，以使飞行员和机组人员保持意识和空中。这种能力被称为合成视觉，是军用直升机航空电子设备的必备功能，因为它为态势感知提供了基础，并引入了各种级别的传感器处理。

“合成视觉的好坏取决于它从中提取的数据库。随着地形图、可用数据集、实时信息、上下文数据以及在平台上使用有源传感器的能力的提高，我们可以合成一个非常强大的数字世界模型视图，“洛克希德马丁扶轮社和任务系统公司（华盛顿特区）任务系统业务开发部的乔恩麦克米伦说。“这些信息可以以合成视觉的形式提供给飞行员，以告知他们周围的环境，或者也可以用于高级飞行模式，一直到完全自主飞行。

公司正在推动多光谱、适应性强的解决方案，以适应各种条件，并随着需求的变化和技术的进步保持可升级性。态势感知还包括在需要高级团队的任务期间完全控制任何空中系统、永久管理工作量以及使用认知决策。

“它不仅具有眼睛看到的视觉，而且还具有指示器，符号系统和线索，可以指导他们做出可能需要做出的其他决定，并为他们提供选择，而不是用大量信息超载他们，然后要求他们在任务中弄清楚，“柯林斯航空航天公司（爱荷华州锡达拉皮兹）军用航空电子设备和直升机副总裁兼总经理戴夫·施雷克说。

制造商还评论说，需要保持频谱之间的可重构性，以更好地实现传感器之间的即时切换。确保态势感知功能提供多功能性至关重要，不仅因为在飞行中每一磅都很重要，而且因为标准化工作正在迅速赶上传统平台。

标准化和系统安全性

自几年前联盟成立以来，FACE，MOSA和SOSA一直在影响军用直升机航空电子设备。目前的机载平台采购旨在在未来几十年内服役，任务设备更新的速度将比直升机更快。这一现实意味着制造商看到了对开放系统的需求，这些系统使用户能够独立获得设备和车辆。

“这些服务正在考虑开放式架构有两个原因：一是降低成本。因为如果你可以购买一组应用程序，或者一个应用程序一次，然后在多个平台或多个服务中多次应用它，那么肯定会降低成本，“Schreck说。“但更重要的是，他们正在寻找将平台的关键任务、飞行关键部分与任务应用程序分开的方法。这样你就不会被打开一个可操作的飞行平台所束缚。

标准一致性变得越来越重要

制造商更频繁地将FACE一致性视为一项要求，尤其是在考虑使用多个传感器驱动功能时航空电子系统可能容易受到的网络安全风险时。DO-178C［机载系统和设备认证中的软件注意事项］等标准提供了保护机载平台软件的指南，同时保留了系统的开放架构。直升机航空电子公司也认识到网络攻击的真正可能性，并实施自己的解决方案。

审核编辑：郭婷