多樣化指引系統 為飛行安全助力

孟令光

HUD相關的法規最先產生于美國，美國FAA在1997年10月10日就發布了指令8400.13《I型設施上II類運行和低于標準的I類運行的批準程序》，從此開了在I型設施上進行低于I類標準運行最低標準的先河。其后又分別在2002年10月18日更新為8400.13A、2005年2月15日更新為8400.13B、2007年10月16日更新為8400.13C、2009年10月22日更新為8400.13D，對HUD降低標準運行逐步進行規范化要求。最后一次修訂即8400.13D為中國民航現階段的HUD運行提供了有力的幫助。

美國FAA目前對HUD運行法規的修訂更為頻繁，經過多次修訂，美國的DELTA航空公司和西南航空公司在使用PRI模式的情況下仍然可以執行II類標準。阿拉斯加航空公司要求飛行員在運行時起飛階段必須使用HUD，這樣可以更有效的發現并能及時處理發動機失效情況。FEDEX聯邦快遞公司使用既接通自動駕駛又打開HUD進行飛行的混合著陸系統，可以減低運行標準到CAT IIIB的運行標準。

航空新技術發展日新月異，隨著HUD技術的發展，逐漸出現了可以加裝在HUD上的新技術：PBN、EVS、SVS等。

垂直引導進近程序（APV）

作為主要飛行顯示功能的一部分，HUD/HGS重復了航空器機載飛行控制系統（FCS）提供的飛行指揮儀的命令。所以，當飛行員利用HUD/HGS上顯示的航空器飛行控制信息時，為所有基于性能的導航（PBN）建立的航空器批準，包括與垂直引導進近程序相關的批準，不僅沒有受到影響，實際上還得到了加強。這將確保航空器有能力繼續滿足中國民航PBN路線圖的要求及其他國家的運行要求。

飛行指揮儀與垂直引導進近程序相關的命令以引導提示的形式出現在HUD/HGS上，而該引導提示的設置也考慮了飛行路徑符號。HUD/HGS也顯示飛行指揮儀和自動駕駛模式和工作狀態指示，包括從垂直引導進近過渡到捕獲模式。與下視PFD上的顯示方式相同，在HUD/HGS上也能顯示與APV要求相關的飛機性能警告指示（例如過度偏離正常軌跡）。

GBAS著陸系統（GLS）

HGS提供內部產生的飛行引導命令，允許III類條件下的進近、著陸、滑跑。這些飛行引導命令目前利用的是儀表著落系統的導航信息。然而，也可以將HGS配置成利用GLS信息實現其引導功能。

在這種配置中，飛機的進近和著陸能力將取決于GLS的完好性和可利用性。這又將確保航空器有能力繼續滿足中國民航 PBN 路線圖的要求及其他國家的運行要求。

增強視景系統（EVS）

HUD/HGS能夠顯示真實外部世界的視頻圖像。該圖像由紅外（IR）傳感器（或同類圖像傳感器）產生，傳感器安裝在航空器的前部（可捕獲前方外景的清晰視野）。圖像覆蓋了通過HUD/HGS看到的真實世界，傳感器可以提供某些跑道特征（例如跑道照明）的圖像，以及周圍地形和障礙物特征的圖像。

向飛行員提供增強的視覺圖像的目的是，改善夜間和某些低能見度條件下的態勢感知能力。然而，隨著增強型飛行視景系統（EFVS）的安裝，某些運行優勢正在確立，而這種系統包括了圖像傳感器和HUD/HGS。

目前，由美國FAA批準的EFVS運行優勢可以支持飛行員根據直接進入著陸的儀表進近程序（IAP），而不是II類或III類，降低到下降高度（DA）或最低下降高度（MDA）以下，只要使用EFVS的飛行員可清晰辨識某些目視參考，他就可以降低到著陸區上方100英尺。在100英尺處，這些目視參考必須以自然視線進行確認。其他監管機構如歐洲航空安全局 （EASA）規定，當飛行員使用EFVS時，只是允許減少跑道視程（RVR）的限制。

行業委員會正在建議進一步考慮EFVS的運行優勢，以期通過適當監管機構的批準。HUD/HGS將支持這些運行要求，并再次確保航空器有能力繼續滿足中國民航PBN路線圖的要求以及其他國家的運行要求。

伴隨著目視增強系統EVS的出現與應用，利用EVS的工作原理，空氣中影響能見度的微小顆粒將不會對EVS視覺景象產生障礙。到目前為止，EVS已應用于公務機，雖然大型商用飛機尚未得到實踐應用，但隨著HGS飛行技術的日趨成熟，HGS集成的功能也會越來越豐富，安全優越性也更能得到最大體現。

合成視景系統（SVS）

HUD/HGS也有能力顯示真實外部世界的合成圖像。該圖像在現有飛機航電設備內部產生，以飛機的位置為基準，面向真實世界（俯仰、滾轉、偏航），并以存儲的地形、跑道、障礙物數據庫為基礎。合成圖像覆蓋了通過HUD/HGS看到的真實世界，如同增強視景中的情景，向飛行員提供這類合成圖像的目的是改善夜間和某些低能見度條件下的態勢感知能力。

目前SVS還沒有獲得特別的運行優勢認可，然而，行業委員會正在建議該運行優勢，以期得到適當監管機構的批準。HUD/HGS將支持這些運行要求，并再次確保航空器有能力繼續滿足中國民航PBN路線圖的要求以及其他國家的運行要求。