第一章 HUD ......................................................................................................................... 1

1.1 视显 示器 .................................................................................................................... 1

1.2 HUD 用的 优势 ............................................................................................................. 1

1.3 ICAO建 ........................................................................................................................ 2

第二章 线图 目的 .................................................................................................................... 2

2.1 决策和 ....................................................................................................................... 2

2.2 沟通和理解 ...................................................................................................................... 2

2.3 职责 和分工 ...................................................................................................................... 2

第三章 中国民航运 ........................................................................................................ 3

3.1 .................................................................................................................................... 3

3.2 ................................................................................................................................... 3

3.3 未来 ........................................................................................................................... 4

第四章 ........................................................................................................................ 5

4.1 体目 ............................................................................................................................ 5

4.2 ........................................................................................................................... 5

4.3 工作内容 ........................................................................................................................... 5

第五章 时间 ..................................................................................................................... 7

5.1 近期(2012-2014) ............................................................................................................. 8

5.2 中期(2015-2017) ............................................................................................................. 8

5.3 期(2018-2020) ............................................................................................................. 9

第六章 航空器HUD运行能力 .................................................................................................... 10

6.1 有机 队总 体情况 .......................................................................................................... 10

6.2 HUD能力 ........................................................................................................... 12

6.3 未来航空器HUD ...................................................................................................... 12

6.4 改装 .................................................................................................................. 13

第七章 HUD运行 ............................................................................................................... 14

7.1 运行 ......................................................................................................................... 14

7.2 改造 .................................................................................................................. 14

第八章 安全 渡原 .............................................................................................................. 16

第九章 未来与其它技 的融合 .............................................................................................. 17

9.1 强视 景系 (EVS) ....................................................................................................... 17

9.2 合成 景系 (SVS) ...................................................................................................... 17

9.3 精密 近程序(APV) .............................................................................................. 17

9.4 GBAS着 (GLS) ...................................................................................................... 18

第十章 HUD路 线图 的修 ......................................................................................................... 19

附件A:HUD技 术简 .................................................................................................................... 20

附件B: .............................................................................................................................. 29

第一章 HUD

1.1 平 视显 示器

平视显示器(以下简称 HUD )技术源于军工技术。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。

HUD 是一种可以把飞行数据投射到驾驶员正前方透明显示组件上的系统,使驾驶员保 持平视姿态获取飞行信息。典型的 HUD 由显示组件、控制组件、传感器、计算机和电源等 组成,可接收机载导航系统或飞行指引系统的信息,使得飞机飞行航迹、惯性加速度、人 工地平仪等各种符号,与外部视景的相应特征保持一致。 HUD 通过显示组件,将所显示的 飞行航迹符号同飞行员透过飞机前挡风玻璃看到的视景结合在一起。罗克韦尔柯林斯平视 指引系统 (HGS ® ) 是一种航空器的正形投影 HUD ,可以向飞行员提供自身系统产生的着陆引 导。在起飞和降落阶段还可以在 HGS 上显示引导符号。

增强型目视系统( EVS )通过图像传感器获得外部景象电子实时图像,将信息显示在 HUD 上,或独立使用,向飞行提供跑道特征(例如:跑道照明)以及周围地形和障碍物特 征的图像 , 提高夜间和低能见度条件下飞行时的情景意识。

平视显示器( HUD) 与自动着陆系统,机载电子系统增加了飞机运行能力,可降低着陆 和起飞最低天气标准。与可靠的 ILS 和低能见度运行程序相结合,经局方特殊批准允许航 空营运人在 I 类仪表着陆地面设施上实施特殊批准的 I 类、 II 类、 III 类运行。

1.2 HUD 用的 优势

l 增强飞行情景意识;

l 减少飞行技术误差;

l 有助于实施稳定进近;

l 减少重着陆和擦机尾事件的发生;

l 为空中交通防撞系统、风切变及非正常姿态等状况提供识别和改出指引;

l 改善全天候运行和航班正常性;

l 提高对能源状况的感知能力,改善能源管理;

l 提供着陆减速信息,减少制动组件磨损;

l 精确预测接地点,提供擦机尾警告、非正常姿态改出信息,改善飞行品质。

1.3 ICAO

国际民航组织( ICAO )在附件 6 《航空器运行》(第一卷)中,明确了 HUD EVS SVS 的作用和应用优势,以及 HUD 技术应用的相关要求。

第二章 线图 目的

2.1 决策和

本路线图阐述了中国民航局的决策和计划,提出了总体战略目标和时间框架,明确了 相关的运行要求,阐释了机场和基础设施规范,分析了现有机队支持 HUD 应用的能力,提 出了机队改装规划,展望了 HUD 与其它相关技术的融合与发展。

2.2 沟通和理解

HUD 应用涉及与国际民航和其他国家民航局之间的交流与合作,涉及与航空公司、空 管、机场、航空器制造商,及航电设备制造商等相关部门之间的沟通与理解,增加透明度, 避免重复适航和运行批准。让所有参与者了解在本路线图提出的时间框架内,中国民航 HUD 应用的内容、步骤和阶段,满足运行和管理要求。

2.3 职责 和分工

HUD 应用将为中国民航飞行运行带来明显安全效益。本路线图规定了 HUD 应用参与者 的职责和要求,说明可获取的安全和经济效益,有助于分析和确认 HUD 应用所面临的问题, 以支持国家和民航局重要战略性决策和投资。中国民航局将在 HUD 年度计划中明确具体实 施工作内容。

第三章 中国民航运

3.1

中国民航目前运输总周转量已位居世界第二位。 2010 年,全行业共完成运输总周转量 538 亿吨公里,其中完成旅客运输量 2.68 亿人次,完成货物运输 563 万吨,国内定期航班运 输机场 175 个,旅客吞吐量超过 1000 万人次的机场数量达到 16 个,首都 / 国际机场客运和上 / 浦东机场,货运总量分别位列世界第二和第三名,民航定期航班航线总数 1880 条,航线 运输类的飞机 1597 架,共有 16 家航空公司开通了至 54 个国家和地区 110 个城市的定期航线。

长期以来,中国民航始终坚持 安全第一,预防为主,综合治理 的工作方针,不断 建立健全安全法规和监管体系,取得了显著成绩。进入民航 十二五 规划以来,民航基 础设施大幅改善,保障能力显著提高。预计 十二五 末,民用运输机场总数将达到 230 个以上,航空运输通达能力显著增强。同时,民航服务水平不断提高,建立了旨在保护消 费者利益的一系列规章制度,推行优质服务,保证航班正常。

3.2

中国民航航空运输系统在快速发展过程中面临着诸多挑战,包括:空域受限、机场容 量饱和、运输总量大幅度增长、飞机机队数量快速增加等安全运行因素。

l 航空公司安全

中国经济的快速增长,拉动了国内航空运输业发展,飞机和驾驶员数量大幅度增加, 旅客出行对航班正点率的要求更高,航空公司安全和运行压力越来越大。考虑到运营成本 问题,航空公司在低能见度运行和新技术应用方面资金投入少;驾驶员应对复杂地形和不 利天气的飞行训练不足;对飞机的运行风险控制能力较低,使当今安全管理和航班正点运 行与效益之间的矛盾日益突显。

l 保障

目前,我国具备保障低能见度运行条件的机场数量不足。当出现严重影响飞行运行的 天气条件时,航班大面积延误和旅客滞留等现象日益严重,使用传统运行模式对地面设施 的依赖程度高,导致机场运行保障面临很大压力。机场基础设施投入和地面运行保障能力

不足,按照传统方式建设和 / 或将现有 I 类运行的机场改造成 II 类运行标准的机场,资金投 入量大、技术难度高。

特殊机场受地形和气象条件的影响,导致传统陆基导航设施难以满足运行需要,机场 建设和保障投资巨大,维护成本高。在特殊机场实际飞行过程中,给驾驶员建立对外界环 境的有效监控带来困难。

3.3 未来

未来中国民用航空运输总量,仍将以年均 10% 以上的速度增长。到 2020 年,运输总周转 量预计将达到 1400 亿吨公里以上,旅客运输量将超过 7 亿人次,旅客周转量在国家综合交通 运输体系中所占比重达到 25% 以上。民航航线网络将继续扩大,民用运输机场数量达到 240 个以上,通用航空机场数量也将不断增多。

在世界民用航空运输系统发展过程中,航行新技术将在飞行安全和运行效益方面起主 导作用。近年来 PBN ADS-B EFB HUD/EVS 等航行新技术,逐渐在民用航空飞行运行中得 到广泛应用。 HUD/EVS EFVS SVS 等技术的应用,可降低机场运行最低标准和提高飞机在 低能见度条件下运行能力,进一步提升飞行安全品质和运行效率。

l 在飞机和模拟机上装备 HUD ,增加培训、制定运行程序;

l 在机场公布使用 HUD 运行最低标准,提高飞行运行安全品质;

l 在所有合适的机场实施特殊批准的 I 类标准的运行;

l 在所有合适的机场 I 类仪表着陆系统设施上,实施特殊批准的 II 类运行。

4.3 工作内容

4.3.1 政策与 准制定

1 )现有法规标准

l 《一般运行和飞行规则》 CCAR91

l 《民用航空机场运行最低标准的制定与实施》( CCAR97 部)

l 《民用航空机场运行最低标准制定与实施准则》( AC-97-FS-2011-01

l 《使用平视显示器实施 II 类或低于标准 I 类运行的评估和批准程序

AC-91FS-2010-03R1

2 )修订相关航空规章使涵盖 HUD/EVS 运行相关的政策标准;

3 )完善 HUD/EVS 应用程序,获得航空公司、机场公司、空中交通管制等单位的运行 支持;制定航空运营人和机场公司实施运行最低标准的资格认定程序。

3 )确定关键机场的实施计划,提出达标时间表,确保使用 HUD 的航空运营人在获得 运行资格批准后得以顺利实施运行。

4.3.2 运行

机场运行评估主要包括以下内容 :

l 前期评估:机场净空、设施、标志标识等;

l 机场运行:净空处理(按需要)、标志标识变更、编制机场运行保障程序等;

l 导航、助航等设备、设施性能:满足民航局相关规章标准,以及 ICAO 附件 10 《航 空电信》等要求;

l 机场地面运行保障:现有程序符合实施 HUD 运行标准的保障要求等。

4.3.3 航空运 充合格

航空运营人实施 HUD 运行,应确保航空器安装的 HUD 设备符合适航要求,制定运行和维 护程序,完成相关人员的运行资格培训,向局方提出运行申请并获得批准后方可运行。

4.3.4 宣 与培

HUD 实施进程中,民航局将加强宣传与培训工作,由指定的 HUD 培训中心及相关单位 承担。培训对象包括局方、空管、机场、航空运营人等单位和相关人员。培训材料将及时 更新,确保参训人员及时了解和掌握 HUD 的最新进展和技术信息。各院校应将 HUD 理论纳入 教学体系,在飞行训练中设置 HUD 训练科目(如适用)。

4.3.5 国 际协调 与合作

中国民航运输系统是世界民航运输体系的重要组成部分 中国民航 HUD 应用需保持与国 际间的协调与合作,内容包括:

l 与其它国家、地区民航主管部门协调与合作,避免国家、地区之间重复性适航和运 行批准;

l 与国外运营人和航空协会之间沟通,使其了解中国 HUD 运行的实施进展与要求;

l 与航空器制造商协调,了解航空器性能发展,提出中国机载设备的配备要求;

l HUD/EVS 航电制造商合作,了解 HUD/EVS 特性和运行安全效益;

l ICAO 通报中国实施 HUD 进展情况,提出国际发展建议;

l 应邀指导相关国家和地区的 HUD 实施。

第五章 时间

中国民航 HUD 应用分为三个阶段,即:近期( 2012–2014 )、中期 (2015–2017) 、远期 (2018–2020) 。近期重点是在 20% 的运输飞机上装备 HUD ,在所需的飞机上安装 HUD/EVS ,在 航空运营人主运行基地机场公布特殊 I 类和起飞最低标准,在所需机场的 I 类仪表着陆系统 上实施 II 类运行,完成航空运营人标准 II 类和特殊 I 类运行资格审定;中期重点是在 50% 运输飞机上安装 HUD 设备和所需的飞机上安装 HUD/EVS ,完成航空运营人的运行资格审定, 在所有具备条件的机场进近图中公布特殊 I 类、低能见度起飞和 II 类运行最低标准;远期重 点是在所有运输飞机上全面推进 HUD/EVS 技术的应用,与 PBN GBAS 着陆系统 (GLS) 等技术相 融合,在所有适用的机场进近图中公布 HUD/EVS 运行最低标准。

5-1 中国 HUD 应用实施阶段示意图

航空运营人应认识到,飞机 HUD 设备的加改装工作是 HUD 技术应用的基本前提。目前正 在生产的飞机基本具备装备 HUD 条件,要求航空运营人订购的新飞机至少安装单套 HUD 设备 及其所需的飞机上安装 HUD/EVS

役航空器

鼓励并支持航空运营人现役飞机上加装 HUD 并获得运行资格 航空运营人应在 2013 年前 完成规划, 2020 年底前所有飞机的加改装,确保飞机能力满足中国民航 HUD/EVS 应用发展规 划要求,以及在境外机场运行的需要。已确定在中期将退役的航空器可不加改装。

航空运

航空运营人建立 HUD 运行能力,应确保其 HUD/EVS 设备符合中国民航局的适航要求,制 定相关运行程序和维护大纲,完成飞行、维修和签派人员有关 HUD 运行的训练,向局方提出 运行申请,获得运行资格。

机改造、引

在部分全动模拟机上配备 HUD 设备,其数量应与要求进行 HUD 运行的驾驶员数量匹配, 以满足训练的需要。

2014 年底前,将完成全国 30% 的机场 HUD 运行前期评估,当评估符合运行条件时,在进 近图中公布特殊 I 类运行最低标准和起飞最低标准。

5.2 中期(2015-2017)

航空运营人在订购新飞机时应考虑至少安装单套 HUD 设备。

役航空器

航空运营人在 50% 的现役飞机上加改装 HUD 设备和所需飞机的 EVS

航空运

航空运营人应确保其 HUD 设备符合相关适航要求,建立 HUD 运行能力,修订运行程序和 维护大纲,完成飞行、维修、签派人员的 HUD 训练,向局方提出运行申请,获得批准后方可 运行。

机改造、引

在全动模拟机上配备 HUD 设备,其数量应与要求进行 HUD 运行的驾驶员数量匹配,以满 足训练的需要。

2017 年底前,完成国内所有机场 HUD 运行评估,对设备、设施做相应升级,公布在 I 仪表着陆系统上实施特殊 I 类、 II 类和起飞最低标准。在减少机场设施成本的同时,获得相 同的运行优势,使机场具备更高的运行保障能力。

融合

中国民航将开始调研 HUD 与其他技术融合的可能,初期重点放在成熟和现有的技术上, 如: APV GLS EVS SVS 技术等。

5.3 期(2018-2020)

中国的航空运营人所有合格的航空器至少安装并运行单套 HUD EVS ,中国民航局鼓励 航空运营人在飞机设备选装时安装双套 HUD

航空运

随着 HUD 技术的普及应用,使用 HUD 运行应作为航空运营人所必备的运行能力之一。

所有改扩、新建机场合格 I 类运行跑道均应具备使用 HUD 实施 II 类运行的能力,经过 评估后可具备 III 类运行条件,可根据运行需要在进近图中公布适用的最低标准。

融合

在远期,中国民航将继续扩大和完善 HUD 与其他技术的融合。

所有在中国民航实施 HUD 运行的飞机,应装备相应的 HUD 设备,成为提升飞机运行能 力和飞行安全必需的组成部分。

航空器配备 HUD 设备,应遵循从实际出发、科学决策、整体规划、逐步应用的基本原则。 航空运营人引进飞机或对现役飞机进行 HUD 加改装时,应遵守中国民航局的技术标准。

6.1 有机 队总 体情况

截至 2011 9 月,全行业在册运输飞机 1629 架,其中:波音系列飞机 837 架,空客系列 飞机 718 架,巴西公司飞机 48 架,庞巴迪公司飞机 23 架, ATR 3 架等。

6-1 中国民航各型运输机市场比例

6.4 改装

目前,主要的飞机制造厂商为尚未交付的多数型号飞机提供 HUD 选项,并为现役飞机提 供升级服务。随着新飞机的引进和旧飞机的退役,以及中国民航对服役机队结构和飞机构 型调整,未来几年中,飞机的 HUD 能力将会持续提高。

航空运营人应根据中国民航 HUD 实施路线图中的近期、中期和远期目标,对现役飞机的 HUD 能力进行评估,制定购买计划和改装方案,确保飞机能力满足 HUD 运行要求。

中国民航局在实施 HUD 过程中,鼓励并支持航空运营人达到 HUD 实施目标。

7.1 运行

7.1.1 I 运行

目前,我国绝大多数机场都具备 I 类运行能力,仪表着陆系统( ILS )和助航设施符合 I 类运行要求,飞行程序、机场净空和运行最低标准符合航空规章要求。对于这类机场在完 成适用 HUD 运行要求评估后,即可满足飞机使用 HUD 实施特殊 I 类运行要求。

7.1.2 II 运行

截止 2011 12 月,可供实施 II 类运行的机场有北京 / 首都、上海 / 浦东、西安 / 咸阳、成 / 双流共 4 个机场。除此之外,还有部分机场正在进行 II 类运行标准的建设和升级改造, 成为可支持标准 II 类运行的机场。

标准 I II 类机场的导航和助航设施,能满足相应类别运行的要求。现代机型新增加的 HUD 机载设备,提高了飞机的运行能力。新的机载系统加上现代可靠的仪表着陆系统 (ILS) 与低能见度运行程序相结合,经中国民航局的特殊批准,可在原先支持 I 类( CAT- I )基本 运行的跑道上实施 II 类( CAT-II )运行,实现降低标准的可能。

7.2 改造

7.2.1 特殊批准的 I 运行

民航局颁布的规章阐释对跑道、仪表着陆设备的要求,以及降低最低运行标准所需要 的特别程序和批准等内容。在机场公布特殊批准的 I 类运行最低标准需完成相应的评估,认 为适合进行特殊批准 I 类运行,方可实施。具体工作包括:

1 )计划实施 HUD 运行保障的机场,应当由机场所在地局方飞行标准部门牵头,组成 由机场、空管、航空公司等部门参加项目小组,根据《使用平视显示器实施 II 类或低于标 I 类运行的评估和批准程序》( AC-91FS-2010-03R1 )相关要求对机场仪表着陆系统、敏 感区、助航灯光系统、跑道标志标示、飞行程序等进行校验与评估,制定用于 HUD 实施所必 需的职责与协调程序,经批准公布最低运行标准。

2 )当机场满足规章的要求时,中国民航局将在进近航图中公布批准的特殊 I 类运行 最低运行标准,并包含 使用平视显示器( HUD )运行,需得到局方的特殊批准 的文字说 明。

7.2.2 I 类仪 表着 II 运行

在机场 I 类仪表着陆系统上公布实施特殊 II 类运行的最低标准应当按照民航局颁布的 规章标准对机场进行评估和做相应的升级改造 这种升级改造仅用于某些必需的项目内容,

1 )选择在 I 类设备上实施 II 类运行的机场时须重点考虑以下因素:

l 机场的航班数量及在全国交通运输系统中的战略地位;

l 降低运行最低标准后,可以实现改善运行的天数;

l 满足规章要求的现有设备和资源;

l 可在降低运行最低标准的机场运行的航空器名单。

2 )选择在 I 类仪表着陆系统上实施特殊批准的 II 类运行,参与运行的各单位应当 按照《使用平视显示器实施 II 类或低于标准 I 类运行的评估和批准程序》

AC-91FS-2010-03R1 )检查内容对相应项目进行评估和检查,确认各项均满足运行要求, 填写检查单由飞行标准部门做出评估和判断,符合运行条件时,由机场公司提出在相应的 跑道上公布特殊批准的 II 类运行最低标准。

3 )在机场进近图中公布经批准的特殊 II 类运行最低标准和相应的运行程序。

7.2.3 特 别检查 任落

对经过评估认为适合在 I 类仪表着陆系统上实施 II 类运行的机场,须进行特别检查,并 在检查结束后实施某些必要的变更。每个领域的责任应得到明确落实,完成所需的检查单 项目并由适当机构认可签字,表示在 I 类设备上实施 II 类运行的评估工作已经完成。

第八章 安全 渡原

目前中国民航机队 HUD 装备率较低,在未来一段时间内,具有 HUD 能力的航空器和 不具有 HUD 能力的航空器将并存运行。中国民航局将在一些机场上优先批准 HUD 运行,以 加速对传统运行模式的替代。

为了确保平稳过渡到全面使用 HUD 运行,中国民航局将考虑下述安全过渡原则:

l 给予航空运营人足够的过渡时间升级或加装设备;

l 给予机场足够的过渡时间建立 HUD 运行保障能力 ;

l 进行安全评估以及定期检查,制定应急预案,确保持续安全;

l 航空公司、机场、空管等相关部门,按计划开展 HUD 相关知识培训。

第九章 未来与其它技 的融合

9.1 增 强视 景系 (EVS)

EVS 能够显示真实外部实景的视频图像 该图像由红外 (IR) 传感 (或同类图像传感器) 产生,传感器安装在航空器的前部(可捕获前方外景的清晰视野)。 EVS 图像可单独使用, 也可与 HUD 融合使用,通过平视镜向飞行员提供跑道特征(如:跑道灯光)以及周围地形和 障碍物特征的图像。

提供增强的视觉图像的目的,是为了提高驾驶员夜间和低能见度条件下情景意识。然 而,随着增强型飞行视景系统 (EFVS) 的安装,图像传感器和 HUD 的运行优势正在确立。 FAA 已批准在使用 EFVS 运行时,只要飞行员可清晰辨识某些目视参考,直线进近时可以下降到 决断高度( DA )或最低下降高度( MDA )以下、接地区标高( TDZE 100 英尺以上,而不是 通过使用 II 类或 III 类进近方式来实现。在接地区标高( TDZE )以上 100 英尺处,目视参考 必须以自然视线进行确认。此外 EASA 规定,当飞行员使用 EFVS 时,不允许降低决断高度( DA 或最低下降高度( MDA ),只允许减少跑道视程( RVR )。

9.2 合成 景系 (SVS)

HUD 支持合成视景系统。 SVS 视景在飞机航电设备内部产生,以飞机的位置和姿态为基 准,并以存储的地形、跑道、障碍物数据库为基础。 SVS 图像覆盖了飞行员通过 HUD 看到的 真实世界,也会提高夜间和低能见度条件下情景意识。

9.3 精密 近程序(APV)

HUD 作为主要飞行信息显示的一部分,重复显示了航空器机载飞行控制系统 (FCS) 提供 的飞行指引信息。利用 HUD 上显示的航空器飞行控制信息时,也包括对类精密进近程序在内 PBN 运行数据的监控,确保航空器持续保持 PBN 运行精度要求。

飞行指引仪以及与 APV 运行相关的信息,以引导提示的形式出现在 HUD 上,而该引导提 示的设置也考虑了飞行航迹符号。 HUD 也显示飞行指引和自动驾驶工作状态,包括 APV 过渡 模式到捕获模式。与 PFD 上的显示方式相同,在 HUD 上也能显示与 APV 相关的警告信息(例如 偏离正常轨迹)。

附件 A:HUD 术简

HUD 在各飞行阶段为驾驶员提供增强的情景意识和状态管理能力 减少了驾驶员在飞行 中频繁俯视看仪表的动作,使其可以始终保持平视飞行。 HUD 上所有关键的飞行信息都与驾 驶员外部视野保持正形投影,使驾驶员在任何跑道、各种气象条件下都能够精确地控制飞 机状态参数、准确地预测接地点。

ICAO 附件 6 认可了 HUD 运行特点和对安全效益的作用。不同的 HUD 产品在功能上略有区 别。本附件以美国罗克韦尔柯林斯公司 HUD/HGS 和法国泰雷兹公司的 HUD 为例,具体阐述 HUD 在飞行安全方面和运行方面的优势。

HUD/HGS 利用高度完整的计算机架构,收集并评估重要的飞行数据,比如姿态、空速、 高度和导航设备信息等,从而计算出指引着陆的信息。适当的时机, HUD/HGS 也显示特别的 符号组,帮助驾驶员对各种紧急情况做出迅速、准确的反应。

在各个飞行阶段, HUD/HGS 可以用作全天候的飞行显示器,其优势是增强情景意识和提 高飞行品质。根据最新研究结论,在所有民航起飞和着陆事故中, 68% 的事故可以通过使用 HGS 避免或降低事故危害程度。

HUD/HGS 通常由下列主要的航线可更换组件( LRU )组成:合成显示器、头顶部件、计 算机、系统信号牌、控制面板。

附件 A -1 HGS 系统组件

HGS 的安全优势

保持平视起飞

HGS 给驾驶员提供这样的能力,即在不需要低头观察传统仪表的情况下完成起飞动作。 这样的安全水平是传统仪表所不能达到的。在高速滑跑时,即便是以最快的速度扫视一次 下部传统仪表也会导致与外部世界的视景中断,而驾驶员必须花费几秒钟才能恢复该情景 意识。在低能见度运行中尤其是这样。在已经收到的很多使用 HUD 起飞的事件报告中,驾驶 员因为在起飞中不用向下看,避免了飞机被外来物危险接近或者跑道上的交通冲突。

实行低能见度起飞( LVTO

LVTO HGS 的一个特有功能,它可以提供给驾驶员使用 HGS 指引来引导起飞的能力。当 实施低能见度运行时,驾驶员可以获得最低可用的起飞最低标准。驾驶员通过把地面滑跑 符号放在航向道引导提示符上来跟踪航向道引导。

使用 性延伸的下滑道

附件 A -2 HGS 延伸下滑道

伸的偏差。对于大多数飞机,这种逐渐化过程导致在仅低于 100 英尺 AGL (比地面高)处就 完全把下滑道偏差从垂直引导计算中去消除。

精确的目 视进 近下滑角指示

下滑道参考线在所有进近模式中都可被驾驶员使用,选择范围是 0.00 到- 9.99 度,并 且有能力建立一条目视下降轨迹到任何跑道上,该参考线在没有装备下滑角度指示器的机 场特别有用。在夜间进近到没有 VASI (目视进近下滑道指示器)或 PAPI (精密进近下滑指 示器)或类似设备的跑道,即 黑洞进近 ,是特别困难的,并造成了很多 CFIT (可控飞 行撞地)事故。有下滑道参考线的 HGS 就减少了在这些进近中的不安全事件。

示起 跑道剩余

对于起飞,在下列情况下 HGS 会显示跑道剩余长度:

l HGS 模式是 PRI (主模式)

l 两个 VHF/NAV 接收器都被调谐到同一个有效的 ILS 频率

l 飞机对正跑道(航向道偏差小于 1 个点并且磁航向在 MCP (模式控制面板)选择的航 10 度以内)

l 跑道长度范围为 7500 英尺 -13500 英尺 跑道剩余长度数值被初始化为 HCP HGS 控制面板)跑道长度减去 150 英尺,因此在 HCP

上输入的跑道长度数值应该对应于从对正跑道起的剩余跑道距离(即:对于一个在跑道中 部的起飞,只有在转入点之后剩余的那部分跑道才能被输入)。假设开始时的 150 英尺地面 滑跑距离是从 0 加速到 20 海里 / 小时所需要的 使用这个假设是因为在低速时 IR U (惯导组件) 的地速输出是不准确的,而在起飞滑跑前当飞机在跑道入口处等待时,这种不准确性可能 导致跑道剩余长度被错误地计算递减 长时间的地速低于 20 海里 / 小时的初始地面滑跑将导 致在跑道剩余长度显示中出现一个相应的错误。当地速大于 20 海里 / 小时的时候, HGS 持续 计算跑道剩余长度,即把 IRU (惯导组件)地速的积分结果从其数值中减去。跑道剩余长度 将被持续显示直到飞机离地,或者在 RTO (中断起飞)中减速到小于 20 海里 / 小时,或者如 IRU 地速变得无效。

AⅢ模式

A Ⅲ模式进近中, HGS 根据飞机的几何形状,以及 ICAO 附件 10 关于在 II 类和 III ILS 设施上跑道入口穿越高度的限制( 50 60 英尺 AGL ),探测主起落架是否穿越跑道入口。如 果考虑在 I ILS 装备上的 A Ⅲ模式操作(例如,在 I ILS 上的 II 类运行)并且跑道入口穿越 高度少于 50 英尺或大于 60 英尺,在跑道剩余长度读数中应考虑相应的误差。由 HGS A Ⅲ模 式提供的引导和监控,确保在跑道入口处飞机的下滑道偏差在 2 点以内。由于这个原因,跑 道剩余长度仅在 A Ⅲ模式进近后的滑跑时显示。

HGS 计算出的主起落架至下滑道发射器的距离为 1050 英尺的时候 就假设飞机在跑道 入口之上。跑道剩余长度数值被初始化为 HCP 跑道长度,并且以起飞中的同样的方法递减, 即对 IRU 地速积分计算。对于着陆,在 HCP 上输入的跑道长度应该是跑道入口之后的可用着 陆长度。

附件 A -4 跑道剩余长度

跑道长度 ∫ IRU 地速 dt

跑道剩余长度读数在接地时立即显示,并且一直显示直到 IRU 地速小于 20 海里 / 小时或者飞 机从跑道脱离(即航向道横向偏差大于 80 英尺,并且磁航向与 MCP 选择的航向间的角度大于 15 度)。在穿越跑道入口后 IRU 地速变得无效的情况时,跑道剩余长度读数消失。

防止擦机尾

附件 A -5 中擦尾俯仰极限 “ ” 符号开始显示并与飞机参考符号相比较,表示 飞机正处于或接近擦尾的俯仰极限。如果该擦尾符号与飞机参考符号相接触,就会发生擦 尾现象。在起飞中(包括在接地和复飞中)该擦尾俯仰极限符号显示距离擦尾的俯仰角裕 度。如果飞机俯仰角度接近擦尾角度或者在起飞抬前轮(低于 10 英尺 AGL )时俯仰角速度过 大,擦尾俯仰极限符号就被显示。

附件 A -6 中,在着陆中擦尾警告信息表示如果继续增加姿态就会擦尾。在进近中,在 轮毂高度低于 100 英尺时擦尾监控功能自主启动,直到飞机接地。

附件 A -5 擦机尾符号

直观的能量管理

飞机沿着飞行轨迹的惯性加速(或减速)是由飞行轨迹加速度符号 “>” 来表示的。该 符号表示所有影响飞机的力的总和,包括推力、阻力、以及飞机正在穿过的气流,该符号 由惯性参考系统无延迟地提供并被显示。

在飞行中,飞行加速度符号被放在飞行轨迹符号的左边。当飞行轨迹加速度符号高于 飞行轨迹符号的机翼时,飞机在加速;当低于飞行轨迹机翼时,飞机在减速。要保持稳定 状态(既不加速也不减速),飞行轨迹加速度符号必须放在指向飞行轨迹机翼的位置,它 可以被用来很有效地控制速度或飞行轨迹角度。

附件 A -7 飞行轨迹加速度符号

该信息的独特应用是使得驾驶员在所有状态和条件下很精确地控制飞机速度。 除了飞行中的能量管理 HGS 还以自动刹车系统算法的方式提供减速管理 该算法在 HGS

计算机中独立运行。由于增加了跑道剩余长度,现在驾驶员拥有很直观的方法来监控和管 理起飞和着陆时飞机在跑道上的减速率。

有效 应对风

该符号提供一个飞机可能或已经进入风切变的指示。风切变警告信息显示在飞机参考 符号的正上方并且由 “WINDSHEAR” 这些字母组成。风切变警告信息的显示是 GPWS (近地警 告系统)探测到风切变后的显示之一。

附件 A -8 风切变告警

柔和响应空中交通防撞系统决策咨询( TCAS/ RA

TCAS/ RA 告警中, HGS 会显示一组直观、易于理解的符号,让驾驶员柔和地进入明确 指定的安全指示框内并避免进入非安全区,而无需低头观察传统仪表。

附件 A -10 TCAS 决策咨询
中国民航平视显示器应用路线图 V1.3 (草案)

附件 B:

APV 类精密进近程序

CAAC 中国民航局

CAT ILS 类别(即: CAT I, CAT II, CAT III

EVS 增强视景系统

GBAS 地基增强系统

GLS GBAS 着陆系统

HUD 平视显示器

HGS 平视指引系统

ILS 仪表着陆系统

LRU 航线可更换组件

RA 决策咨询

SVS 合成视景系统

TCAS 空中交通防撞系统