中国民航平视显示器应用路线图

附件A：HUD技术简介

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，减少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的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。

HGS/HUD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。HGS/HUD还会在适合的时机，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，HGS/HUD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HUD避免或降低事故危害程度。

HGS/HUD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、系统信号牌和控制面板。 附件A 图-1 HUD系统组件

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HUD的安全优势

保持平视起飞

HUD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是HUD的一个特有功能，它可以提供给驾驶员使用HUD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。

使用惯性延伸的下滑道

附件A 图-2 HUD延伸下滑道

下滑道波束 地平线 俯仰角 下滑道偏差 下滑道 天线 140 英尺 100 英尺 地面 入口

在AⅢ模式下，延伸的下滑道是这样计算的，即利用惯导地速和参考下滑道来确定一个参考垂直速度，该速度被整合后给出一个参考高度，该高度以沿着地面轨迹飞行方向的

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下滑道波束的中心为参考。参考高度在140英尺处被初始化，之后被连续计算，并与飞机的修正后的高度相比较来产生垂直偏差的指示。在初始化处存在的下滑道偏差被包括在计算中。从初始化处即140英尺处开始的四秒钟内，控制逻辑线性地消除下滑道偏差并且逐渐忽略延伸的偏差。对于大多数飞机，这种渐变过程导致在仅低于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（目视进近坡度指示器）或PAPI（精密进近航道指示器）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HUD就减少了在这些进近中的不安全事件。

显示起飞跑道剩余长度

对于起飞，在下列情况下HUD会显示跑道剩余长度：

? HUD模式是PRI（主模式）

? 两个VHF/NAV接收器都被调谐到同一个有效的ILS频率

? 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

航向10度以内）

? 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（HUD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IRU（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，HUD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，或者如果IRU地速变得无效。

AⅢ模式进近

在AⅢ模式进近中，HUD根据飞机的几何形状，以及ICAO附件10关于在II类和III类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。

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如果考虑在I类ILS装备上的AⅢ模式操作（例如，在I类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HUD的AⅢ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AⅢ模式进近后的滑跑时显示。

主起落架至下滑道发射器的距离的计算是基于轮毂高度、下滑道偏差、HCP参考下滑道、俯仰姿态、以及下滑道天线相对于主起落架的几何关系。 附件A 图-3 AⅢ模式进近下滑道偏差

下滑道波束 飞机俯仰 参考线 地平线 俯仰角 下滑道偏差 下滑道 天线 55 英尺 轮毂 高度 地面 跑道入口 当HUD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。

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