Modern Uçaklarda Multi-işlem Ekranlarının Evrimi

Multi-işlem ekranları (MFDs) modern kokpiti kalabalık bir mekanik ölçümlerden, gelişmiş bir dijital komut merkezine dönüştürdü. Küresel ağlarla entegre eden, yapay zekaya ve artırılmış gerçeklik ortaya çıkarır. MFDs, bu evrim sadece son dört yılda, bu görüntüler, havacılıkta insan-makullu bir etkileşim felsefesinden evrimleşmiştir.

Multi-işlem Ekranlarının Kökenleri

MFD tohumları, pilot olmadan ve navigasyon verileri eklendi, ancak askeri uçaklar farklı veri sayfaları arasında bir düğmeye geçiş yapabileceklerini gösterdiler.Bu rudiment MFDs bugün radar, hedefleme ve navigasyon verileri ezici ölçüde zorlandı, monokrom, ve dijital bilgi, bir düğmeye basarak daha esnek bir şekilde teslim edilebilir.

Ticari sektörde, ilk gerçek MFD, 1980'lerin başında Boeing 767'yi bir dolapla ortaya çıkardı. Elektronik Uçuş Alet Sistemi (EFIS) birincil uçuş ve navigasyon ekranlarını yan yana yerleştirdi, her bir veri daha önce birden çok ölçüm yerine dağıtılmıştı ve sistem otomatik olarak bir başarısızlık durumunda, elektronik ekranları kullanarak herhangi bir uçak tanımlamaya öncelik veren bir şekilde yeniden yapılandırabilirdi.

Erken MFDs pahalı ve ağırdı, ilk dağıtımını yüksek uç iş jetlerine ve Garmin ve Avidyne gibi üreticilerden gelen giriş seviyesi yüksek performanslı uçaklara bıraktı ve teknolojiyi, temel olarak eğitim ve operasyonel manzaraya yeniden şekillendirmeye başladı.

Teknolojik Gelişmeler

MFD teknolojisi evrimi, bilgisayar, grafikler ve ağdaki daha geniş gelişmelerden elde edilebilir. Erken CRT'ler 1990'larda sıvı kristal ekranlara (LCD) izin veriyor, daha düşük enerji tüketimi sunuyor, daha yüksek çözünürlükte ve daha uzun bir süre içinde okunabiliyor. Active-matrix LCDler (AMLCDs) yakında piyasayı kontrol altına alıyor, yüksek çözünürlük ve geniş bir görüntü açısı sağlar.

Dokunmatik ekranlar MFD etkileşiminde en son büyük sıçramayı temsil ediyor. Erken dokunuş arabirimleri, pilotların haritalara, dokunaklı jnobs ve düğmelere tercih eden, sığarık dokunuş teknolojisi ve haptik geri bildirimlerdeki gelişmeler onları pratik olarak yaptı. Garmin G3000 ve G5000 süitler, örneğin, pilotların haritalara izin veren yüksek performanslı hava radarını kullanarak tekrar hesaplanan yüksek performanslı havalimanları kullanın ve sezgisel jestlerle ayarlar.

Başka bir kritik gelişme, VxWorks gibi özel uygulamalar ve üçüncü taraf entegrasyonu gibi özel uygulamalar geliştirmek için özel olarak tasarlanmış olan bir yazılımdır. Birçok modern MFDs, Linux veya gerçek zamanlı işletim sistemlerinin sürümlerini kullanarak, VxWorks gibi daha kolay güncellemeler ve üçüncü taraf entegrasyonlarına olanak tanır. Bu değişim, daha küçük afiyonlar geliştirmeleri için daha küçük artırılmıştır - örneğin, özel motor izleme araçları veya görev planlama widgetları için - bu, fabrika yazılımları ile birlikte çalıştırılabilir.

Dijital Ekranlara Geçiş

Analogdan dijitale geçiş sadece aramalar için ekranların takas edilmesi meselesi değildi. Analog araçlar ): Her ölçüm, bir parametre sırasında tam olarak görüntülenebilir ve davranışları MFD'lerin temel avantajıdır, ancak kullanıcı tasarımındaki zorluklar da ortaya çıkarılmalıdır.

1980'lerde ve 1990'ların başlarında, birçok uçak kullanılmış: 0 )hybrid kokpitleri), bazı analog aletleri (özellikle de havayolu, yüksek irtifa ve tutum) korudu ve örneğin Boeing 737 Classic serisi için dijital ekranlar ekledi, örneğin, EFIS ekranları tuttu, ancak 1990'ların sonlarında, tüm dijital kokpitler, tüm dijital kokpitler yeni sürümler için standart hale getirdiler.

Modern Avioniks ile entegrasyon

Bugün MFD'ler nadiren bir birimdir. AAHFLT merkezi merkezi merkezi merkezi olarak işlev görürler:0)Flight Management System (FMS)) ve geniş bir dizi sensör ve alt sistemlerle iletişim kurarlar. Tipik bir modern cam kokpiti şunları içerir:

• [FONT:0)Head-Up Displays (HUDs))[değiştir | kaynağı değiştir], pilotların gözlerini kritik verileri izlemesi için dışarı tutmalarına izin verir.
• [FONT:0)Syn Vision Systems (SVS))[B][B][B][B][B][B][B][B][B][B][B][B][B][/FONT=FONT=0)[FONT=FONT=0}[FONT=0}) {0}SICNT=0}[FONT=0}[FONT=0}) {0}[FONT=0}) {0}[FONT=0}) {0}) {0}SICNTD bilgisayar tarafından üretilen bir arazi, engeller ve veritabanı bilgilerine dayalı olarak doğrudan MFD bilgisayar tarafından görüntüleniyor.
• [FONT:0)Traffic Collision Kaçınma Sistemleri (TCAS)): Uçakları özel bir trafik sayfasındaki ikonları, aşırı taleplerle birlikte gösteren özel bir trafik sayfasındaki simgeler olarak gösterir.
• [FONT:0]Famp ve Lightning Tespit[Dönetici: gerçek zamanlı yağış ve fırtına verileri, genellikle uydu bazlı ürünler ve zemin bazlı radar beslemeleriyle bir araya gelir.

İntegra genellikle aritFLT:0)ARINC 429[DÜT:1) veri otobüsü veya yenileyici:2.ARINC 664 / AFDX) (Avonikler Full-Duplex Anahtarlı Ethernet) Bu dijital otoyollar, MFD'lerin aynı anda düzinelerce kaynaktan veri almalarına ve sergi için bilgi önceliklerine öncelik vermesine izin verir.

Bu derin entegrasyon aynı zamanda, ARD'nin motor sayfasını da otomatik olarak getirebilir ve kontrol listesini önerir. Örneğin, motor izleme sistemi bir tür acil durum sırasındaki karar alma oranını tespit ederse, MFD otomatik olarak motor sayfasını getirebilir ve kontrol listesini önerebilir.

Multi-işlem Ekranlarının Faydaları ve Zorlukları

MFDs, uygun olmayan güvenlik ve verimlilik kazanımlarını teslim etti.Bir eşin içinde verileri sunmak, kontrol edilen uçuşun arazisine (CFIT) ihtiyaç duyduğu süreyi azaltır ve pilotların daha sürekli dış tarama yapmasına izin verir.Bu özellikle de araç yaklaşımları ve düşük-evlilik işlemleri sırasında değerlidir.

Ancak, MFD'lere geçiş aynı zamanda yeni başarısızlık modları ve insan faktörleri de ortaya çıkardı. Tek bir ekran başarısızlığı, bu görüntüdeki tüm bilgilerin pilotunu ve yüksek çözünürlükte, analog yedekleme aletlerinin ortak nedenlerle başarısız olması için daha az savunmasızdır.Bu nedenle, modern uçaklar, hata ve öz test yeteneğinin belirli seviyelerini azaltmak için gereklidir.

Başka bir meydan okuma:0) Bilgi aşırılığı[[DDD) . MFDs bu kadar fazla veri gösterebiliyor - haritalar, trafik, hava, motor eğilimleri, sistem siniği, kontrol listeleri ve iletişim logları - bu pilotlar birincil uçuş görevlerinden rahatsız edilebilir. 14 CFR 23.1311 (Genel havacılık için) ve 25.1302 (örneğin, taşıma uçakları için) uçuş dışı olmayan verilerin otomatik olarak kapatılmasını gerektirir.

Eğitim de evrime geçmeliydi. Analogdan dijital kokpitlere geçiş, pilotların dijital ekranları veya navigating kompleksi menülerini yorumlama konusunda küçük bir dizi olayla bağlantılıydı. Sonuç olarak, bazı üreticilerle (daha Dasault ve Piaggio) fiziksel geri dönüş kontrolleri ile bağlantı kurma konusunda kapsamlı bir eğitim tercih ediyor.

Askeri ve Özelleştirilmiş Uygulamaları

Askeri uçaklarda çok işlevli görüntüler genellikle zarfı sivil meslektaşlarının ötesine taşır. F-35 Lightning II, örneğin, sadece geleneksel aletleri değiştirmeyen tek büyük bir dokunmatik ekran vardır, ancak aynı zamanda birçok fiziksel anahtar ve paneller göstermek için pilot etkileşim yapar. Pilot, özel bir glove arayüzü ve ses komutları aracılığıyla, savaş sırasında hızlı mod değişiklikleri sağlar. Benzer şekilde, Eurofighter Tyon, üç büyük MFD'nin bir kombinasyonunu kullanarak tekrar yapılandırılabilir.

Helikopterlerde, MFDs, Sikorsky S-92'deki özel kaplamalar nedeniyle eşsiz zorluklarla karşı karşıyadır ve NVG'lerin altında çiçeklenmeden kaçınmak için özel kaplamalar gerekir.Bazı askericraft, aynalar MFD içeriği gibi özelleştirilmiş görüntüler, pilotlar kafa taramasını sağlamak için kullanılabilir.

Diğer özel ortamlar - insansız uçak zemin kontrol istasyonları, hava gemileri ve deneysel VTOL araçları gibi - aynı anda uzman MFD konfigürasyonları üzerinde ağır bir şekilde. MQ-9 Reaper, örneğin, canlı video beslemelerini gösteren çok ekranlı MFD kurulumu ile etkileşimler, uçuş parametreleri ve görev planlama verileri aynı anda. Bu sistemler mand uçak teknolojisinden ağır borç alır ancak sensör kontrolü ve verilink yönetimi için uzman aşırı derecede uzman aşırı derecede fazla sayıda kesintiler ekler.

MFD Teknolojisindeki Future Trends

Sonraki on yıl MFD'lerin birkaç temel yönde geliştiğini görecek: otomasyon, daha derin yapay zeka entegrasyonu ve artırılmış gerçeklik (AR) yaygın olarak kabul edilecek.

Yapay Zeka ve Adaptif Ekranlar

AI algoritmaları zaten pilot niyetini tahmin etmek ve otomatik olarak MFD sayfaları yapılandırıyor. Örneğin, bir AI modülü uçağın varış noktasına yaklaştığını ve yaklaşım grafiğini ortaya koyduğunu ve uygun ekrandaki yükleme konfigürasyonunu artırmayı hedefliyor.Daha ileri sistemler, pilot iş yükünü izlemek için makine öğrenimini kullanacak.

Artırılmış Gerçeklik Overlays

HUD'ler yıllardır sınırlı AR kullanıyor olsa da, temel uçuş sembolünü – bir sonraki MFD'ler AR vizörleri veya kafa karıştırıcıları ile entegre edecek. Pilot, sanal işaretleyicileri görecek, gerçek dünya görüşüne karşı aşırı uyarıları görecek, aksi takdirde Aero Glass ve Elbit Sistemleri gibi grafiklere ulaşmanın beklendiği gibi işletmeleri mümkün olan bir sonraki birkaç yıl içinde genel havacılıkta ve trafik tespit edecek.

Geliştirilmiş Connectivity ve Data Fusion

Geleceğin MFD, geniş bir hava yoluyla ağ içerisinde bir düğüm olacak. Uydu genişbanları aracılığıyla (Gogo'nun 5G veya Inmarsat'ın Global Xpress) gibi, MFD'ler gerçek zamanlı hava modellerini, motor sağlık analizlerini zeminden çekebilir ve güncel hava sahası kısıtlamaları sağlar.Bu bağlantı ayrıca GÜNCEL:0) UZMANLI teşhisler): bakım ekipleri MFD'nin üretilen sistemi durumunu görebilir ve uçuş sırasındaki bağlantıları hazırlamak için.

Gesture ve Ses Kontrolü

Dokunmatik arabirimler sonunda, pilotların kontrol MFD'leri üç boyutlu uzayda sallayarak kontrol ettikleri yerlerdeki arayüzler için yol verebilir. Erken uygulamalar, konsept kokpitleri ile Dasault ve Honeywell'in kontrolleri için yol açabilir, doğal dil işleme tarafından desteklenen, aynı zamanda maturing: pilot “düşük motoru sayfa” veya “üç5,000 feet” konuşabilir ve MFD buna göre yanıt verir.

Düzenleme Standartları ve Sertifika

MFD evriminin tartışma konusu sertifikasyon çerçevesini ele almadan tamamlanacaktır. ABD'de FAA'nın 03.C113 C113) Bu belgeler çevresel test (sıcak, vibrasyon, nem) performans (düşük Avrupa standartları) için geçerlidir.