תצוגות מרובות תפקודיות (MFDs) הפכו את ה-Kickpit המודרני ממערך צפוף של מדדים מכניים למרכז פיקוד דיגיטלי מנופח. על ידי איחוד נתוני טיסה, ניווט, פרמטרים מנועים, מערכת מזהירה על מסך תעופה חד-משמעי יחיד, MFDs להפחית באופן דרמטי את עומס העבודה של הטייס ולשפר את המודעות למצב.

מקורם של Multi-function Displays

זרעי ה-MFD נטועים בסוף שנות ה-60 והבתחילת שנות ה-70, כאשר מטוסים צבאיים החלו לזרז את הגבולות הפיזיים של כלי סילון מוקדמים כמו F-15 ו-F-16 נדרשים שיטות כדי להציג מכ"ם, מיקוד ונתוני ניווט ללא המכריע של הטייס.הפתרון הגיע בצורת צינורות קקוד-רי (CRT) שיכולים לעבור בין דפי נתונים שונים בלחיצת כפתורים דיגיטליים אלה, אך הם יכלו להיות מסורים יותר מקודמים לתקני רזולוציה דיגיטלית.

במגזר המסחרי, ה-MFD האמיתי הראשון הופיע על הסיפון של בואינג 767 בתחילת שנות ה-80.מערכת הטיסה האלקטרונית Instrument (EFIS) הציבה את תצוגת הטיסה העיקרית וניווט בצד, כל אחד מהם מראה נתונים מפוזרים בעבר על פני מכשירים נפרדים.תצורה זו הפכה לתבנית עבור FLT:0glass CockpitpitFLT:1), מונח שבסופו של דבר הגיע לכל מטוס באמצעות מסך אלקטרוני ולא לוגיה באופן אוטומטי, במקום זאת, יכול היה לצטטומים מרובים של דבר, במקום זאת, במקום זאת, במקום זאת, כישלונות של דבר, כישלונות של דבר, במקום זאת, כישלונות של דבר, במקום זאת, כישלונות של מערכת הפעלה אחת, במקום כישלונות של דגם של הטייסים של כישלונות של כישלונות של כישלונות של מערכת הפעלה אחת, במקום זאת, כישלונות של כישלונות של כישלונות ספציפיות של כישלונות ספציפיות של מערכת הפעלה אחת, במקום כישלונות ספציפיות של כישלונות, במקום זאת, במקום כישלונות ספציפיות של מערכת הפעלה אחת, במקום כישלונות, במקום כישלונות ספציפיות של כישלונות, במקום כישלונות ספציפיות של כישלונות, ניתן היה יכול היה יכול היה להגדיר מחדש של כישלונ

מטבעות מוקדמים היו יקרים וכבדים, מגבילים את הפריסה הראשונית שלהם למטוסים עסקיים מתקדמים וחברת תעופה ארוכת טווח.עם זאת, כמו מחירי avionics צנחו והצגת טכנולוגיה מתקדמת, קרנות המטבע החלו להופיע במטוסים אזוריים, טורפורופים, ובסופו של דבר אווירי תעופה כלליים אור. על ידי שנות ה-90, אפילו טלוויזיות ברמת הכניסה מיצרנים כמו Garmin ו-Acrond הפכו לטייסים אוטומטיים, לעצבן, טייסים תפעוליים.

קידום טכנולוגי

האבולוציה של טכנולוגיית MFD היא בלתי נפרדת מההתקדמות הרחבה יותר במחשוב, גרפיקה ורשת. CRT מוקדם נתן דרך לדגמי גביש נוזלי (LCDs) בשנות ה-90, המציעה צריכת חשמל נמוכה יותר, בהירות גדולה יותר, וחיים ארוכים יותר. Active-matrix LCDs (AMLCDs) לשלוט בקרוב בשוק, מתן רזולוציה גבוהה וזווית רחבה הנדרשת עבור נתונים מדויקים בתנאי תאורה מודרנית אפילו יותר.

מסכים מגע מייצגים את הקפיצה הגדולה האחרונה באינטראקציה של MFD. בעוד ממשקי מגע מוקדמים היו מלוטשים על ידי purists העדיפו knobs פיזי כפתורים, התקדמות בטכנולוגיה מגע קיבולי משוב haptic הפכו אותם מעשי. Garmin G3000 ו- G5000 סוויטות, למשל, להשתמש במסכים על פני שטח ברזולוציה גבוהה המאפשרים לטייסים למפות סינתטיות, נקודות, להסתגל ולת, להסתגל להגדרות אינטנסיביות יותר, אפילו יותר, עם תוכניות מודרניות של זמן, 000.

התקדמות קריטית נוספת היא המעבר מתוכנות קנייניות, ספציפיות מטוסים לאדריכלות פתוחה ומערכות הפעלה סטנדרטיות. MFDs מודרניים רבים בנויים על גרסאות של לינוקס או מערכות הפעלה בזמן אמת כגון VxWorks, המאפשר עדכונים קלים יותר ושילוב של צד שלישי.זה שינוי איפשר חנויות avionics קטנות לפתח יישומים מותאמים אישית - לדוגמה, כלי ניטור מנוע מיוחדים או תכנון widgets - שיכולה לצד תוכנות, בתנאי גמישות חסרת תקדים.

המעבר לדיגיטל Displays

המעבר מ אנלוגיה לדיגיטלי לא רק עניין של החלפת מסך עבור שיחים. Analog מכשירים הם (FLT:0dedicatedFLT:1: כל מד מציג בדיוק פרמטר אחד, והתנהגותו נשלטת על ידי מעגלים מכניים או חשמליים. תצוגות דיגיטליות, לעומת זאת, יש צורך בנתונים קריטיים של מערכת ההפעלה או ה-FLT:2reurableFLT 3 אזור המסך זההמשטח מראה במהירות את הטמפרטורות ניתן למצוא את הקיבולת של המערכת הבסיסית, אלא גם כן, אך ורק לאחר מכן, אך ורק כדי לאפשר את הממשק של המערכת הבסיסית של המערכת.

המעבר התקדם בשלבים. במהלך שנות ה-80 והבתחילת שנות ה-90, מטוסים רבים השתמשו ב-FLT:0hybrid pitsFLT:1 ששמרו על מכשירים אנלוגיים (במיוחד עבור מהירות אוויר, גובה וגישה) תוך הוספת מסכים דיגיטליים לניווט ומערכות.ה-737A, למשל, הציגה EFIS אך שמרה על מדדים קונבנציונליים עד סוף שנות ה-90, כל אלה הפכו לשינויים דיגיטליים של חברת התעופה A777-D, כמו מטוסי ה-R.

שילוב עם Avionics מודרניים

כיום, קרנות המטבע של ימינו הן לעתים נדירות יחידות עומדות בלבד.הם מתפקדים כמרכז מרכזי של מערכת ניהול הכוכבים (FLT:0)Flight Management System (FMS)BuildFLT:1 וקשורים עם מגוון רחב של חיישנים ומערכת תת-מערכת. תא זכוכית מודרני טיפוסי כולל:

  • (FLT:0) תצוגות של Head-Ups (HUDs)IRLT:1: פרויקט מפתח טיסה סמל על שילוב שקוף, המאפשר לטייסים לשמור את העיניים שלהם בחוץ תוך מעקב אחר נתונים קריטיים.
  • (FLT:0)Synthetic Vision Systems (SVS)BuildFLT) 1: ליצור תצוגה ממוחשבת תלת-ממדית של שטח, מכשולים, ודרכי ריצה המבוססים על מידע GPS ומסד נתונים, המוצגת ישירות על MFD.
  • (FLT:0) מערכות מניעת התנגשויות אוטופיות (TCASIRFLT) 1:1: להראות סביב מטוסים כסמלים בדף תנועה ייעודי, עם יועצים לרזולוציה overlaid.
  • (FLT:0) Weather Radar ו-Light DetectionFLT:1:הווה משקעים בזמן אמת ונתונים סוערים, לעתים קרובות בשילוב עם מוצרים מרוסנים ומזינים מכ"ם מבוסס קרקע.

האינטגרציה מושגת לעתים קרובות באמצעות אוטובוס נתונים 429FLT (FLT:2ARINC 664 / AFDXIRFLT:3 (Avionics Full-Duplex Switched Ethernet) או החדש יותר:2ARINC 664/AFDXIRFLT:3 (Avionics Full-Duplex Switched Ethernet) ו-Dault) מאפשר ל-Ds לקבל נתונים מעשרות מקורות בו-זמנית ולקדם את המידע עבור המטוס המתקדם כמו ה-DTrontrontrontrol, כמו , כמו לוויינים, כמו , כולל , כולל לוויינים, כמו , כמו , 10DNFDault , כולל , כולל לוויינים, , , כולל , 10Dault , 10DKFDNLX, , , , , לוויינים, כולל , 000, , , , , כולל לוויינים, כולל לוויינים, , , לוויינים, , 000, , , , כולל , לוויינים, , , , 000, 000, לוויינים, לוויינים, לוויינים, 000, , , , 000,

שילוב עמוק זה גם מאפשר עלייה של טמפרטורה חריגה:0 (aadaptive AutomationtureFLT:1 ). לדוגמה, אם מערכת ניטור המנוע מזהה עלייה טמפרטורה חריגה טורבינות אחת, ה-MFD יכול באופן אוטומטי להעלות את דף המנוע, להדגיש את הפרמטר המושפע, ולהציע פעולה בדיקה.

יתרונות ואתגרים של תצוגות מרובות תפקוד

קרנות המטבע סיפקו רווחים בטיחות ויעילות בלתי ניתנים להכחשה.על ידי הצגת נתונים באופן קוהרנטי, מראש, הם להפחית את הזמן הנדרש עבור כלי מבחנים ותאפשר לטייסים לשמור על סריקה חיצונית רציפה יותר.זה חשוב במיוחד במהלך גישות כלי ופעולות בעלות יכולת נמוכה.מחקרים של נאס"א ו- FAA הראו כי בתי קפה להפחית את שכיחות הטיסה מבוקרת לתוך שטח (CIT) ולשפר את מסלול ניהול הטיסה הכולל.

עם זאת, המעבר ל-MFDs הציג גם מצבי כישלונות חדשים וגורמי אנוש.כישלון מסך יחיד יכול לשלול את הטייס של כל המידע על התצוגה הזו, בעוד מכשירים של גיבוי אנלוגי פחות פגיעים לכשלים משותפים.לצמצם את זה, מטוסים מודרניים נדרשים להיות בעל רמות MFD (בדרך כלל או שלושה מטוסים מוסמכים) וכלים עצמאיים עבור גישה, מהירות אוויר, וגובה של קופים טכניים (TS) עבור יכולות אוטומטיות (Creditects) ו-A) ו-A) של תקנים ספציפיים של תאים עצמיים (בדרך כלל שני מטוסים).

אתגר נוסף הוא (FLT:0) אינפורמציה מוגזמת על עומסי מידע 1 (MFDs) יכול להציג כל כך הרבה נתונים - הסרת מפות, תנועה, מזג אוויר, מגמות מנוע, סינתזה, רשימות מערכת ו יומני תקשורת - כי הטייסים עשויים להיות מוסיחים ממשימות טיסה ראשוניות.

גם הכשרה הייתה חייבת להתפתח.המעבר מ אנלוגיה לתאונים דיגיטליים נקשר למספר קטן של מקרים שבהם הטייסים ביצעו שגיאות בפרש תצוגות דיגיטליות או תפריטים מורכבים מתפתלים. כתוצאה מכך, אימון דירוג מסוג עבור מטוסים של זכוכית-קוקסטרול כולל כעת הוראה נרחבת על פונקציונליות MFD, זיהוי כישלונות וטכניקות קידוד ידניות.

דרישות צבאיות ומומחיות

תצוגות מרובות תפקודיות במטוסים צבאיים לעתים קרובות לדחוף את המעטפה מעבר לעמיתים אזרחיים.F-35 Lightning II, למשל, כולל מסך מגע גדול אחד בפורמט גדול להחליף לא רק מכשירים קונבנציונליים, אלא גם מתגים פיזיים רבים ופאנלים.הטייס אינטראקציה עם התצוגה באמצעות ממשק גרוב מותאם אישית ופקודות קוליות, המאפשר שינויים מהירים במצב במהלך לחימה.

במסוקים, MFDs להתמודד עם אתגרים ייחודיים בגלל הרטט האינטנסיבי, מגוון רחב של תאורה מכוננת, וצורך משקפי לילה (NVG) תאימות. תצוגות מיוחדות כגון מערכת Honeywell Primus Epic ב- Sikorsky S-92 להשתמש תאורה אחורית וציפויים מיוחדים כדי להימנע מפריחה תחת NVGs. כמה צבאי רוטטב אפילו להצגת סימפטקטורת-Cremetware, המאפשרת סורקת תאים.

סביבות מיוחדות אחרות - כגון תחנות בקרה לא מאוישות של מטוסים, ספינות אוויר, ורכבי VTOL ניסיוניים - באופן כבד על תצורה MFD מותאם אישית. מפעיל הקרקע של MQ-9 Reaper, למשל, אינטראקציה עם מערך רב-מסך MFD המציג מזון וידאו חי, פרמטרים טיסה ותכנון נתונים בו-זמנית.

מגמות עתידיות בטכנולוגיית MFD

העשור הבא יראה את ה-MFDs להתפתח במספר כיוונים מרכזיים: אוטומציה מוגברת, שילוב בינה מלאכותית עמוק יותר, והאימוץ הנרחב של מציאות רבודה (AR).

אינטליגנציה מלאכותית ותצוגה הסתגלות

אלגוריתמים של AI כבר נשפטים לחיזוי כוונות הטייסים והגדרתם באופן אוטומטי דפי MFD. לדוגמה, מודול AI עשוי לזהות כי המטוס מתקרב ליעדו ולהביא ⁇ גישה, נתוני נחיתה ותצורה של תצורה קדמית על התצוגה המתאימה, צמצום עומס עבודה של הטייסים.מערכות מתקדמות יותר ישתמשו בלמידה כדי לפקח על ראיית הטייס (באמצעות מצלמות מעקב עיניים) ולהתאים את המורכבות של מידע המוצג על בסיס תצוגות בזמן אמתיות עומס קוגניטיבית: לא ניתן למנוע LT1.

מציאות מוגברת

בעוד ש- HUDs כבר בשימוש ב- AR מוגבל במשך עשרות שנים - קידום סמל טיסה בסיסי - הדור הבא של MFDs ישתלב עם AR מולר או תצוגות בראש בראש סדר היום - הטייס יראה סמנים וירטואליים, כבישים מהירים, ואזהרות מסוכנות על גבי תצוגת העולם האמיתי, עם הפונקציה MFD כמו מנוע הנתונים שיוצר את חברות הגרפיקה כמו Aero Glass ו-Elbit הם לפתח פתרונות מתקדמים אחרים כדי לזהות נתונים כגון פחמן אלקטרונים, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, אם הם רק לאחר מכן, כלומר, אשר יהיו רק כמה שנים, כלומר, אם זה יהיה אפשרי, אם זה יהיה, אם זה יהיה אפשרי, אם זה יהיה על ידי “Fald מופעל על ידי “Fald מופעל על ידי “Fald”, 000 “FalD פונקציות פחמן פעיל על ידי “D מתפקדים על ידי â € â € â € â € â € â € â € â € â € ¢ â € â € â € ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢

שיפור קישוריות ו-Data Fusion

קרן המטבע של העתיד תהיה צומת ברשת אווירית עצומה.באמצעות פס רחב לווייני (כגון G5G או Inmarsat's ED Xpress), MFDs יכול למשוך מודלים מזג אוויר בזמן אמת, ניתוח בריאות מנוע מן הקרקע, ועדכוני אוויר מעודכנים הם גם מאפשר מערכות אבטחה של מערכת אבטחה 2Dסביבה.

שליטה ירוקה וקודמת קול

מסכי מגע עשויים בסופו של דבר לתת דרך ממשקי גלקסיות, שבו הטייסים שולטים ב-MFDs על ידי גילוח הידיים שלהם בחלל תלת-ממדי. יישומים מוקדמים ניתן למצוא ב- מחסנים קונספט מ- Dassault ו- Honeywell. Voice control, המופעל על ידי עיבוד שפה טבעית, הוא גם מצלצלצל: הטייס יכול לדבר "עמוד תצוגה" או "לגדל לגובה של 35,000 רגל" ו-MF להגיב בהתאם לממשקים פיזיים ולהפחית את המשתנים גבוהים יותר.

תקנות והסמכת

(ב) אין דיון באבולוציה של המטבע העולמי (MFD) יושלם ללא התייחסות למסגרת ההסמכה (בארה"ב, ה- FAA'sFLT:0Technical Standard Order (TSO) C113cioFLT:1 מכסה MFDs המשמשים במטוסי תחבורה, בעוד ש-FLT:2TSO-C195FLT 3 חל על מערכות ראייה סינתטיות.

הסמכה היא תהליך ארוך ויקר, לעתים קרובות לוקח שלוש עד חמש שנים עבור פלטפורמה חדשה של קרן המטבע.זה הוביל נופים תחרותיים שבו קומץ ספקים גדולים -Honeywell, Collins Aerospace, Garmin, Thales, ו Avidyne - השולט בשוק. Smaller Innovators לעתים קרובות שותף עם שחקנים מבוססים אלה כדי לקבל גישה למומחיות מוסמך והתקנה.

השפעה כלכלית ומבצעית

אימוץ של MFDs יש השפעה עמוקה על העלות של מטוסים בבעלות ותפעול.בעוד מחיר הרכישה הראשוני של תא זכוכית יכול להיות $20,000 $ או יותר עבור רטרוfit, החזרה על ההשקעה לעתים קרובות מגיע תחזוקה מופחתת וחיובי משלוח משופר. MFDs לספק ציוד מבחן אבחון מערכת, המאפשר מכניקה לזהות במהירות תקלות במקום לבצע בעיות ידניות על מכשירים נפרדים, או להחליף כלי רכב רגישים.

עבור חברות תעופה, תאי זכוכית תרמו דירוגים מסוג נפוץ על פני גרסאות צי.טייס מוסמך על Airbus A320 עם MFD סטנדרטי יכול בקלות לעבור A321 או A319, צמצום עלויות הכשרה.ה-MFD היכולת להציג בדיקות אלקטרוניות ונתונים ביצועים הפחיתו גם את קלומטר הנייר ואת הסיכון של שימוש במסמכים מיושנים.

עם זאת, היתרונות הכלכליים אינם אוניברסליים. בתי ספר לטיסה קטנים ובעלי מטוסים פרטיים עשויים להיאבק על מנת להרשות לעצמם שדרוגים של קרן המטבע, יצירת ניגוד בין היכולות של ציי תעופה מודרניים ומורשתים. חברות הביטוח דורשות יותר ויותר חתכי זכוכית עבור סוגים מסוימים של פעולות (למשל, שכר מסחרי, כללי טיסה כלי), אשר מציבים לחץ על בעלי להשקיע לאורך זמן, כמו הבסיס המותקן של מכשירים אנלוגיים ולהפחית את הפחתת מטוסים, תמיכה כלכלית.

מסקנה

האבולוציה של תצוגות מרובות פונקציונליות היא סיפור של שיפור בלתי נלאה המונע על ידי צרכי משתמשים, דחיפה טכנולוגית ואבולוציה רגולטורית.ממערכות מבוססות CRT הראשונות במטוסי קרב ועד סוויטות AI-ready Touchscreens, MFDs שינו באופן בסיסי את הדרך שבה הטייסים מתקשרים עם המטוס שלהם.הם עשו טיסה בטוחה יותר, יעילה יותר, נגישה יותר, אבל לא בלי להציג מורכבות חדשה כי יש צורך לנהל בקפידה, הכשרה, עיצוב, הסמכה.

כפי שאנו מסתכלים קדימה, שילוב של מציאות מוגברת, אוטומציה הסתגלותית, והבטחות קישוריות מאובטחות לדחוף את הגבולות עוד יותר.ה-MFD של 2040 עשוי לשאת דמיון מועט ללוחים של היום, אבל מטרת הליבה שלה תישאר זהה: לתת לטייסים את המידע הנכון, בזמן הנכון, במתכונת הנכונה, כך הם יכולים לקבל החלטות טובות יותר לטוס עם ביטחון גדול יותר, שבו תצוגות אלה עוזרות ממערכות המתוחכמות כעת, אך , אך מכוונות לנו, אך החידושים המתוכות לחידושים, אך ורק לחידושים.