关于HUD那点事儿

近期，公司引进了安装HUD的A319并投入使用，并计划今后新引进的A320系列飞机全部安装该设备。对于这种新的设备，你了解吗？

What is HUD?

HUD=Head Up Display 也许你在一些高级的汽车上见过

叫啥来着？抬头显示仪？

但是在航空领域，它有一个正式的中文名：平视显示器

该技术源于军工技术,在战斗机上的应用使飞行员在空中格斗中，保持较高的情景意识，更好的控制飞机和追踪目标，是空战致胜之利器。

自上世纪八十年代初，HUD开始应用于民用干线飞机，并日趋成为驾驶舱的重要组成部分与军用HUD相同，民用HUD是一种机载光学显示系统，可以把飞机飞行信息投射到飞行员视野正前方的透视镜上，使飞行员保持平视状态，在同一视野中兼顾仪表参数和外界目视参照物。不过对民航飞飞来说，它不是用来空战的，而是有效地增强飞行员的情景意识，提高飞行品质和低能见度条件下的运行能力。

下图是A350安装的THALES公司的HUD

是不是高大上了许多？

有童鞋会问了，花了这么多银子就是为了显摆？？？有钱，任性啊！

嘿嘿，好吧，就这个问题，下面会慢慢解释

Why do we use HUD?

先来说说HUD的运行优势：

中国民航局基于飞机机载设备和机场可用地面设施情况，以及航空运营人的申请，批准不同类别的运行。支持标准的I、II、III类精密进近运行，机场需要建设特定的地面导航设备和助航设施以满足运行要求，而飞机上安装了HUD设备可以减少对灯光和助航设施配置要求，实现更高“类别”的运行。HUD设备与可靠的仪表着陆系统（ILS）和低能见度运行程序相结合，允许航空运营人在满足条件的机场I类地面设施上实施特殊批准的I类、II类甚至III类运行。

中国民航实施HUD运行，可有效改善飞行运行安全品质，提高飞机全天候运行能力，也可以作为标准II、III类运行机场建设的有益补充，在降低运行最低标准的同时，确保低能见度条件下的飞行安全。(摘自AC91-FS-2014-03R2)

看懂了吗？简单点说就是机场建设少投入，用了HUD就可以实现更高类别的运行了，这是关键！

看图说话：

下表是这六种运行最低标准：

截止至2013年底，局方已在七个机场批准执行“特殊批准的I类运行”它们是：北京/首都、上海/浦东、广州/白云、成都/双流、西安/咸阳、济南/遥墙、青岛/流亭。

局方还计划在2年内再进行58家机场的审定工作。

省的都是真金白银啊！

其实如果你认为HUD仅仅为了干这点事，那你可就太那个啥了，其实它只是一盘棋迈出的第一步，它未来将结合新技术提高飞行员的情景意识（特别在低能见天气条件下）、提高运行品质、增加安全余度，这才是重点 ！这些新技术包括:

这么多新技术有点晕啊！举个栗子吧

EVS: 人眼人眼所见

红外视景

是不是看得清楚多啦？

啥是EFVS呢？算个加法：EFVS=EVS HUD ，简单吧？

其它新技术，感兴趣的小伙伴自己去查吧。

HUD就是简单把PFD上的信息投射在HCU上吗？

答案是：大多数信息跟PFD是一样滴，但是还整合了ND上的一些信息，如：风的信息

地面滑行的时候有地速显示哦！妈妈再也不怕我滑行超速了！

还有导航台显示哦！

常规的信息就不累述了，下面介绍几个HUD的独门绝技！

核心符号（core symbol):attitude/energy box

它包含了：

• 飞机的姿态（俯仰，横滚，侧滑和航向）

• FPV(小鸟）

• 总FPA(Total Flight Path Angle)

• 速度偏差（在小鸟的左“机翼'上）

总FPA与FPA和加减速的关系示意图：

总FPA（我们称之为CHEVRON)其实代表着飞机的能量，它表示飞机保持当前的推力和一个恒定的速度可保持的FPA，换句话说，就是FPA和加减速的矢量叠加。

速度偏差示意图：

有了总FPA和速度偏差指示，你就会更好的监控并控制飞机的能量啦！

HUD在进近和着陆期间，会给我们提供哪些特殊的信息呢？

• 合成跑道和跑道延长线（LOC轴）

• 最终进近FPA

• 接地点

当机组按压EFIS控制面板上的LS按钮，且飞机出于FMS APPR阶段，合成跑道显示。它在HUD上消失，当飞机到达：

·最低高度或

·50ft，如果选择了“NODH”或

·高于跑道入口400ft

合成跑道是FMS中选择的跑道按比例显示，使IMC/VMC无缝过渡时帮助机组找到真正的跑道。

合成跑道包含：

·跑道本身，与实际跑道一致（相对长度和位置）

·LOC轴

·接地点，基于G/S原始数据

·最终进近FPA，它是当前飞机位置到地面的投影，沿着选择的ILS的梯度（常规进近-3°，直至陡的进近-5.5°）

下面两图可以更直观的理解这些显示信息

飞行中发生偏差，如下图所示修正：

进入拉平阶段，HUD还会”告诉“你，该拉开始啦

HUD这么“高级”咋不弄个彩色的呢？那PFD上的工作，待命，限制模式如何区分呢？单一绿色估计还是从成本上考虑吧（笔者认为）但是关于模式问题，怎么能难倒聪明的设计师呢？

在HUD的FMA部分，为了清晰地区分AFS和A/THR的接通、待命方式，在它们之间有一条虚线。另外，所有待命方式以比接通方式小一号的字体显示

为了显示PFD上的高度强制待命方式，HUD采用了反色的ALT方式

为了节约大家的流量，还有一些其他的信息，如DECLUTTER,X-WIND模式等，就不在这里累述啦，可以参考airbus或者航空公司制作的官方课件系统的学习。

总结：

• HUD提供特殊的符号可以显著的增加飞行员的情景意识，特别是在进近和着陆阶段，可以使仪表飞行与目视飞行无缝衔接。

• 使用HUD可以使机场在不增加投入的前提下，实行更高级别的运行。

• 为未来的新技术的应用和推广做铺垫（EFVS等）。

笔者言：文章中大多内容来自官方课件，但也有一些个人理解，如有不当之处，敬请指正！

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