新一代高效能驾驶舱航空电子设备

1/5新一代高效能驾驶舱航空电子设备编译/刘嘉（运控中心飞行资料室）“超级驾驶舱”能否进入商业航空领域让人生疑，但可运用于支线和廉价航空的驾驶舱电子设备的确持续不断地发展着。“超级驾驶舱”是十年前美国空军提出的概念，指能克服现有二维驾驶舱在信息、感知和及时性方面局限性的新型驾驶舱。“超级驾驶舱”竭力开发使用者的感知、认识及心理动力能力，利用先进技术创造真正意义上的视、听、触觉三维世界，使飞行员与之互动，并使用眼、脑、言语和手进行控制。这种原本针对高速迅猛发展单人战斗机环境的系统，其开发、安装、整合及培训的成本巨大得近乎天文数字，除非政府项目，无人能够承受。它极少应用于商用飞机双人驾驶舱，因为后者具有更良性的操作环境，对飞机气动外形迅速变化的苛求也较少，且最重要的一点，双人驾驶舱强调机组配合胜于单独控制。当然，商业航空驾驶舱也不可能静如止水、一成不变。航空公司必须考虑成本，所以其变化必须是渐变而非革命性的。航空电子制造商不断地开发新技术、新产品，但市场只吸收航空公司足以承受的部分。罗克威尔•科林斯（ROCKWELLCOLLINS）公司认识到，操作环境对航空电子系统提出了更高要求，新功能可提高驾驶舱的情景意识，增强系统的整体利用性，由此该公司开发了综合飞行信息系统（IFIS）。他们认为，对目前许多在役支线和公务喷气机上使用的PROLINE4和PROLINE21电子套装软件，IFIS是提升其能力的最佳解决方案，它可增强电子航图、气象图表、FMS地图功能，并提供多重叠加及更大的软件上传能力。不断改进的技术和不情愿的支线航空对于PROLINE系列软件的支线航空公司用户，尽管IFIS的优点显而易见，却鲜有购买者。IFIS虽可用于支线机却未得到市场认可。该系统要求大平面显示器，而现有大多数2/5PROLINE4系统均显示在较小的阴极射线管（CRT）上；对新功能的需求和采用，公务机市场领先于支线市场。ARJ21（预计2008-9年投入使用）上的PROLINE21综合航空电子套装，包括了5个10×8英寸的液晶显示屏（LCD），可在选装IFIS时支持升级。而对于CRJ200/700/900，制造商尚在探索其他方法，与支线航空公司和庞巴迪公司确定最佳方案。商用飞机驾驶舱较之军用或公务机，其技术进步进入市场的步伐缓慢得多。作为PROLINE21的主要竞争对手，霍尼维尔（HONEYWELL）公司开发的PRIMUSEPIC诞生已近十年，但直到去年才随Embraer170投入支线航空服务。尽管从开发到投入使用的时间被延缓，发展却始终进行着。即便PrimusEpic已投入使用，Honeywell仍在实施改进。该公司提供的DL-950数据加载机，代替6~8张碟片，只需45分钟就能通过存储器设备与通用串行总线的连接（5分钟内完成）更新FMZ-2000FMS。Honeywell还与Jeppesen（杰普逊公司）签定协议，由长期的航图供应商Jeppesen公司向装备PrimusEpic的飞机提供电子导航数据、航图、障碍数据、地缘政治边界以及机场信息。Jeppesen公司，目前作为波音公司的分支之一，已通过使用其母公司的链接，即波音公司的高速机上互联网服务，扩大了其电子航图及数据的发布。今年一月进行了系统演示，在高度34000英尺的飞机上，完成了其Jepp-View数据库的全部更新。数据库需定期更新，演示的目的在于表明，Jepp-View与即将可获得的宽带通讯，可让用户在任何时间任何地点获取与其任务相关的重要飞行信息。电子飞行包（ElectronicFlightBag或EFB），虽然近期才被引入且最近才获得ＦＡＡ批准，或许是受到最广泛认可的驾驶舱电子设备新家族，许多厂家均可供货。新设备旨在提供额外的驾驶舱显示媒介，将飞机手册和航空公司手册内容存入或便携式的，或即插即用的，或与飞机硬连线的电子设备中，营造“无纸化驾驶舱”。最近Jeppesen公司与navAero公司取得一致，提供完整并可立即使用的Ｉ、ＩＩ级电子飞行包。navAero公司以自身的t·BagC22技术为基础负责程序的整合，Jeppesen公司负责EFB的应用，包括应用管理员（一种可电子存储、更新、浏览Jeppesen全球航图资料库的航图应用程序）、文件存储、浏览器应用、性能应用以及客舱监视能力。蒙特利尔的CMC电子公司继续通过引入存储信息管理员，改进CMA-1100EFB。结合机上数据系统，新功能支持对文件、检查单以及其它需在外场定期受控更新的EFB应用程序的存储信息定义、布局管理及数据分配服务。3/5ROCKWELLCOLLINS在今年2月与Easyjet达成协议，向该廉价航空公司的54架B737飞机提供eFlight电子飞行包，作为该公司飞机信息交流项目的一部分。ARINC也以其eFlightdeck电子飞行包进军这一领域，并于1月与辛辛那提的一家航空货运公司签署合同，在其机队的24架727、9架DC-9和6架A300上安装II级电子飞行包。该系统支持ACARS数据链，为许多航空公司获得ACARS数据链服务提供一条低成本途径，还为其它改善运行的设计应用程序提供主机。飞行技术方面去年12月，美国支线航空协会飞行技术委员会在凤凰城举行了第三次年会。美国支线航空协会飞行技术委员会是两年前为论坛“共同努力，减少因系统能力不足带来的国家空域系统（NAS）限制，维护相互利益”成立的，是美国支线航空协会对FAA国家空域现代化计划（NASP）的回应。美国国家空域现代化计划（NASP）旨在通过三方（政府/航空公司/制造商）努力，对空域系统中已意识到的安全和能力弱点进行确定，并落实技术和程序上的解决措施。存在弱点并非关键所在。空中旅行的迅速发展超过了美国国家空域系统对增长量的处理能力。若无9.11后行业的萧条，或许情况会好些。目前，运量增长已达到了9.11前的水平，但系统再次呈现捉襟见肘的尴尬，国家空域现代化计划的实施显得格外紧迫。计划实施的滞缓不是航空公司或业界的错，而是美国政府感到募集资金越来越难。美国国家空域现代化计划的主要目标之一是在飞机与飞机之间、飞机与空中管制员之间减少语音通讯的使用。后者主要通过管制员-飞行员数据链通讯得以实现。管制员-飞行员数据链通讯将为传递众多新信息开辟一条途径，大大改变从离场前到着陆间的空中交通管理方式，提高飞行安全和效率，潜在地为航空界节省数亿美元。2002年末，管制员-飞行员数据链通讯在美利坚航空公司和迈阿密空管中心试用后受挫，FAA暂停了对该系统的推广。但该技术在其它地方继续得到长足发展。去年11月波音公司在新一代B737上应用了RCOKWELLCOLLINS的管制员-飞行员数据链通讯技术。今年3月该技术又在欧洲的一个区域控制中心得以完整实施。此外，奥地利的一家航空公司也与ARINC签署合同，由后者4/5为该航空公司A319机队提供GLOBALLinkVHFACARS数据链飞行通讯服务。此外，去年11月，在美国三角航空公司的一架B737-800飞机在从亚特兰大飞往大西洋城的航班上，实现了数字式NEXCOM（下一代通信）VHF数据链模式3首次在商业客机上的使用。数字式NEXCOMVHF数据链模式3系统亦提供数字数据链连接，可在驾驶舱视频显示器上直接浏览信息。ARINC公司对其国内空/地VHF语音电台服务进行了改进，使飞行员在语音通讯必不可少的情形下，使用安装在驾驶舱的耳机话筒直接拨号与签派员等联系通话。驾驶舱内并非所有客机驾驶舱电子设备都设计用于外部通讯。RockwellCollins研制的飞行动态平视引导系统（HGS），正努力吸引经常在低能见条件机场运行的航空公司。去年９月，早已在其庞巴迪ＣRJ200上安装了平视引导系统的一家奥地利航空公司，宣布将在其Q400涡桨飞机上增加该系统。今年春，在米兰一个浓雾环绕的机场，汉萨CITYLINE的飞机也第一次使用平视引导系统在低能见下起飞。平视引导系统将符号显示在飞行员前方的一块透明面板上。已被美国西南航空公司选装在其新的B737-700上（美西南机队全部安装了HGS）的最新版平视引导系统HGS-4000，包含了剩余跑道显示、避免机尾擦地、飞机失常改出引导等新特征。为了相同的目的—安全，航空公司开始考虑安装客舱监视系统。针对911的教训及飞行员对其身后情况的忽视，FAA要求航空公司考虑安装摄像机，以便飞行员监控后舱旅客的活动。与安装保护性驾驶舱门不同，客舱监视系统尚未成为强制项目，也没有规定标准，因此正斟酌是否安装的航空公司面临多种考虑和构形择。许多电子飞行包供应商将客舱监视模式涵盖在其产品中，为航空公司的显示器安装提供了灵活性。航空公司不必将此系统连线到现有的MFD中或增加单独的浏览设备。但需安装摄像机和电缆线仍是系统被广泛接纳的主要障碍。对某些航空公司，如JETBLUE（捷蓝航空），这个问题则迎刃而解。因其飞机上已安装了LiveTV（直播电视）系统，电缆线遍布客舱，增加驾驶舱监视器相对简单。监视器与客舱中每个座位上电视使用的显示器完全相同。5/5虽然航空公司电子设备的发展尚未反映出“超级驾驶舱”所展望的水平，其前进的步伐仍可圈可点。它们与当年大多数飞行者依靠的“蒸汽仪表”之间的距离，正反映了向现代驾驶舱过渡中航空公司投入的时间和金钱的多少。(编译自《支线航空世界》)