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摘 要 AS8055标准是国际认可的民用平视显示器开发规范，GJB189A是国内非运输类军用平视显示器开发规范，通过从物理特性、光学性能指标、环境适应性、“四性”和人机功效等方面对比分析给出了两者之间的差异，这对运输类军用平视显示器的开发具有借鉴意义。
关键词 平视显示器；差异；对比；安全性
中图分类号：V243.6 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0144-02
AS8055是由美国汽车工程师学会（SAE）在1999年3月发布的一个民用平视显示器的最低性能标准，该标准明确指出了开发民用平视显示器必须满足的通用要求、标准条件下的最低性能要求和环境条件下的最低性能要求。该标准是当前航空业界使用的版本，无论是美国联邦航空局（FAA）还是欧洲航空安全局（EASA）都将AS8055作为平视显示器开发的最低性能标准。
目前，我国各项目主要依据GJB189A《飞机平视显示/武器瞄准系统通用规范》进行非运输类军用平视显示器的研发。近年来，随着军用运输机对平视显示器需求越来越迫切，运输类平视显示器的研发就逐步提上了日程。由于运输类飞机和非运输类飞机座舱环境和使用环境的差异，对平视显示器的考核指标是有差异的，因此研究该差异，对规范和指导运输类平视显示器的开发具有积极意义。
1 AS8055与GJB189A的对比分析
GJB189A是2003年发布的，参考了1996年发布的MIL-HDBK-87213《机载电/光显示器》，替代了1986年发布的GJB189《飞机平视显示器通用规范》。GJB189A规定了飞机（主要针对非运输类飞机）平视显示系统的技术要求，质量保证和交货准备等通用要求。
从文档构成来看，GJB189A由6个章节，2个附录组成。而AS8055由7个章节，1个附录组成。尽管两个标准都是为平视显示器的开发提供了指南，且两个标准间有不少相同的部分，但两者之间仍然存在较大的差别，主要表现在物理特性、光学性能指标、环境适应性、“四性”和人机功效等方面。
1.1 物理特性
1）GJB189A在3.1节、3.2节、3.3节和3.4节明确提出了非运输类军用平视显示器的外形尺寸、重量、颜色和外观质量要求，说明非运输类军用飞机对这些指标有着严苛的要求，而其中的外形尺寸和重量又直接影响非运输类军用飞机的座舱布局和重量，从而进一步影响人机功效和整体作战性能指标。
2）GJB189A在3.6节明确提出了阴极射线管的具体要求，说明2003年以前非运输类军用平视显示器使用的像源都是阴极射线管像源，并未使用液晶像源，因此3.8节的“性能特性”中的一些性能指标仅适用于采用阴极射线管像源的平视显示器，而AS8055则同时适用于采用阴极射线管像源或液晶像源的平视显示器。另外，GJB189A在3.6节明确提出了平视显示器应安装时间累加器，这也属军机的专有要求，AS8055对此并未要求，而国外的民用平视显示器也未见安装时间累加器。
3）GJB189A在3.7节明确提出了平视显示器功能和组成，从功能实现和物理架构层面对非运输类军用平视显示器进行了约束。而AS8055仅在3.11节、3.17节和4.1节提出了民用平视显示器的通用显示要求和飞行指引性能要求，并未明确提出具体的显示信息，也没有像GJB189A一样提出如平视显示器需要提供电/光传感器所产生的外景视频图像功能，因此AS8055也未给出像GJB189一样在3.8.14节中提出的与夜视成像系统的兼容性要求。另外，AS8055并未给出平视显示器的组成，但却给出了民用平视显示器的机械操作要求，这说明民用平视显示器采用的机械结构设计与非运输类军用平视显示器不同，国外的民用平视显示器的组合仪（用于显示平显字符的组合玻璃）通常有三个工作位置：收藏（不用时，组合镜处于该位置）、工作（用时，组合镜处于该位置）和分离（着陆遇到巨大冲击时，为防止飞行员头部碰到组合镜受伤，组合镜自动向前翻转至该位置）。而AS8055明确在4.4节明确提出了民用平视显示器组合镜组件特有的组合镜收藏、组合镜头部损伤标准、组合镜位置校正和头部间隙测量要求，其中组合镜头部损伤要求在工程实现中尚有一定的技术难度。
1.2 光学
1）GJB189A在3.8.1节中只给出了总视场和瞬时视场的定量要求，但并未提及单目瞬时视场和双目重叠视场的定量或定性要求，而AS8055明确提出民用平视显示器必须用总视场、瞬时视场、单目瞬时视场和双目重叠视场来描述民用平视显示器的角度区域特性。因为非运输类军用平视显示器的使用者不能像民用平视显示器使用者一样戴矫正眼镜，而民用平视显示器通常在事故多发的低能见度起飞、进近和滑跑期间使用，如果单目瞬时视场和双目重叠视场指标不满足要求，对飞行安全会带来重大影响。
2）GJB189A在3.8.2节中明确提出了火控字符显示精确度、系统静态精确度、飞行字符显示精确度、字符/图像对准精确度、备用标线位置精确度和轴线校准精确度的要求，而AS8055只给出了字符显示精确度指标，这一指标略低于GJB189A，这说明非运输类军用平视显示器对精确度要求较高，但也并不意味着民用平视显示器对精确度要求不高，这只是最低性能要求。
3）GJB189A在3.8.6.1节、3.8.6.2节、3.8.6.3节、3.8.6.4节、3.8.6.8节和3.8.6.9节明确提出了字符颜色、字符形状、字符尺寸、线位移、中心光点直径、字符尺寸稳定性和字符位置稳定性的要求，而AS8055并未给出这些指标，但其在4.2.10节给出了显示双目视差的定量要求，双目视差是在光学系统中剩余的未补偿的光学误差，这些误差直接导致了视差并影响了显示精度误差，如果这些误差超出允许范围，将直接影响飞行安全。
4）GJB189A在3.8.7.1节、3.8.7.6节、3.8.7.7节、3.8.7.8节和3.8.10节明确提出了显示颜色、图像尺寸、光栅尺寸稳定性、光栅位置稳定性和自动亮度控制的要求，而AS8055并未提出这些与阴极射线管像源的相关要求，但其在4.3.6.1节、4.3.7.1节、4.3.7.2节、4.3.8节、4.3.9节和4.3.10节明确提出了手动亮度调节、引起真实世界畸变、二次反射和眩光、色彩和色彩均匀、色彩配准和识别率的要求。 1.3 环境适用性
1）GJB189A在3.11.1节、3.11.4节、3.11.5.1节、3.11.6节和3.11.8节明确提出了贮存试验、温度冲击试验、太阳辐射试验、基本运输试验求、炮振试验和加速度试验要求，而AS8055B并未给出这些试验要求；但AS8055在5.5节、5.9节、5.28节和5.29节明确提出了温度变化试验、防爆炸试验、凝雾试验和热冲击试验要求，而GJB189A并未给出这些试验要求。由此可以看出非运输类军用平视显示器和民用平视显示器运输环境和工作环境的差别，这是由它们的最终用途直接决定的。
2）AS8055在5.15节、5.22节和5.23节明确提出了磁效应试验、雷电感应瞬态敏感性试验和雷电直接效应试验要求，而GJB189A却未给出。国外民用平视显示器很早就开始了防雷设计，而国内起步相对较晚，通过近几年的工程实践，防雷技术已取得一定进展，并逐步用于军用和民用平视显示器的产品设计中。
1.4 “四性”
GJB189A在3.13节、3.14节、3.15节和3.16节明确提出了可靠性、维修性、测试性和安全性的要求，而AS8055仅在3.6节、3.7节提出了自检测能力、测试的影响的定性要求，在3.13节、3.14节、5.9节、5.26节和5.27节提出了机械损害系统保护、防火、防爆炸、X射线辐射和紫外线辐射试验的安全性要求，但GJB189A还给出了防电力危害、微波辐射和超短波辐射、防烧伤和冻伤、防噪声和静电放电控制等安全性要求，但并未给出紫外线辐射要求。但这并不意味着民用平视显示器的安全性要求低于军用平视显示器，只是由于工作环境和用途不同，在安全性方面的侧重点不同而已。
1.5 人机工程
GJB189A在3.18节明确提出了人机工程要求，而AS8055在3.5节、3.8节、3.11节、3.16节和3.18节明确提出了调节和控制的可达性、故障指示、显示、整体照明和目视障碍的人机工程要求，除此外还要遵循ARP4032《在电子类飞机显示器颜色应用的人体工程学考虑》、ARP4102《核心文档，驾驶舱面板、控制和显示》、ARP4155《综合显示技术人机界面设计方法学》和ARP4654《HUD符号评审》等相关标准。
2 小结
我国非运输类军用平视显示器的研发正处在快速发展的阶段，性能指标在不断提高，技术水平也在不断提升，但在运输类军用平视显示器的研发还处于起步阶段，也没有专用的运输类平视显示器开发标准。通过AS8055和GJB189A的对比分析，找出了GJB189A中缺少的适用于运输类平视显示器的开发准则，可直接指导运输类平视显示器的开发，这对提升军用装备技术和质量水平具有积极影响。同时，应尽快制定适用于我国运输类军用平视显示器的最低性能标准，用于规范和指导我国的运输类军用平视显示器的开发。
参考文献
[1]AS8055 机载平视显示器最低性能标准[S].美国汽车工程师协会，1999.
[2]GJB189A 飞机平视显示/武器瞄准系统通用规范[S].2003.
作者简介
高成志（1981-），山东胶州人，工程师，研究方向：航电系统。
关键词 平视显示器；差异；对比；安全性
中图分类号：V243.6 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0144-02
AS8055是由美国汽车工程师学会（SAE）在1999年3月发布的一个民用平视显示器的最低性能标准，该标准明确指出了开发民用平视显示器必须满足的通用要求、标准条件下的最低性能要求和环境条件下的最低性能要求。该标准是当前航空业界使用的版本，无论是美国联邦航空局（FAA）还是欧洲航空安全局（EASA）都将AS8055作为平视显示器开发的最低性能标准。
目前，我国各项目主要依据GJB189A《飞机平视显示/武器瞄准系统通用规范》进行非运输类军用平视显示器的研发。近年来，随着军用运输机对平视显示器需求越来越迫切，运输类平视显示器的研发就逐步提上了日程。由于运输类飞机和非运输类飞机座舱环境和使用环境的差异，对平视显示器的考核指标是有差异的，因此研究该差异，对规范和指导运输类平视显示器的开发具有积极意义。
1 AS8055与GJB189A的对比分析
GJB189A是2003年发布的，参考了1996年发布的MIL-HDBK-87213《机载电/光显示器》，替代了1986年发布的GJB189《飞机平视显示器通用规范》。GJB189A规定了飞机（主要针对非运输类飞机）平视显示系统的技术要求，质量保证和交货准备等通用要求。
从文档构成来看，GJB189A由6个章节，2个附录组成。而AS8055由7个章节，1个附录组成。尽管两个标准都是为平视显示器的开发提供了指南，且两个标准间有不少相同的部分，但两者之间仍然存在较大的差别，主要表现在物理特性、光学性能指标、环境适应性、“四性”和人机功效等方面。
1.1 物理特性
1）GJB189A在3.1节、3.2节、3.3节和3.4节明确提出了非运输类军用平视显示器的外形尺寸、重量、颜色和外观质量要求，说明非运输类军用飞机对这些指标有着严苛的要求，而其中的外形尺寸和重量又直接影响非运输类军用飞机的座舱布局和重量，从而进一步影响人机功效和整体作战性能指标。
2）GJB189A在3.6节明确提出了阴极射线管的具体要求，说明2003年以前非运输类军用平视显示器使用的像源都是阴极射线管像源，并未使用液晶像源，因此3.8节的“性能特性”中的一些性能指标仅适用于采用阴极射线管像源的平视显示器，而AS8055则同时适用于采用阴极射线管像源或液晶像源的平视显示器。另外，GJB189A在3.6节明确提出了平视显示器应安装时间累加器，这也属军机的专有要求，AS8055对此并未要求，而国外的民用平视显示器也未见安装时间累加器。
3）GJB189A在3.7节明确提出了平视显示器功能和组成，从功能实现和物理架构层面对非运输类军用平视显示器进行了约束。而AS8055仅在3.11节、3.17节和4.1节提出了民用平视显示器的通用显示要求和飞行指引性能要求，并未明确提出具体的显示信息，也没有像GJB189A一样提出如平视显示器需要提供电/光传感器所产生的外景视频图像功能，因此AS8055也未给出像GJB189一样在3.8.14节中提出的与夜视成像系统的兼容性要求。另外，AS8055并未给出平视显示器的组成，但却给出了民用平视显示器的机械操作要求，这说明民用平视显示器采用的机械结构设计与非运输类军用平视显示器不同，国外的民用平视显示器的组合仪（用于显示平显字符的组合玻璃）通常有三个工作位置：收藏（不用时，组合镜处于该位置）、工作（用时，组合镜处于该位置）和分离（着陆遇到巨大冲击时，为防止飞行员头部碰到组合镜受伤，组合镜自动向前翻转至该位置）。而AS8055明确在4.4节明确提出了民用平视显示器组合镜组件特有的组合镜收藏、组合镜头部损伤标准、组合镜位置校正和头部间隙测量要求，其中组合镜头部损伤要求在工程实现中尚有一定的技术难度。
1.2 光学
1）GJB189A在3.8.1节中只给出了总视场和瞬时视场的定量要求，但并未提及单目瞬时视场和双目重叠视场的定量或定性要求，而AS8055明确提出民用平视显示器必须用总视场、瞬时视场、单目瞬时视场和双目重叠视场来描述民用平视显示器的角度区域特性。因为非运输类军用平视显示器的使用者不能像民用平视显示器使用者一样戴矫正眼镜，而民用平视显示器通常在事故多发的低能见度起飞、进近和滑跑期间使用，如果单目瞬时视场和双目重叠视场指标不满足要求，对飞行安全会带来重大影响。
2）GJB189A在3.8.2节中明确提出了火控字符显示精确度、系统静态精确度、飞行字符显示精确度、字符/图像对准精确度、备用标线位置精确度和轴线校准精确度的要求，而AS8055只给出了字符显示精确度指标，这一指标略低于GJB189A，这说明非运输类军用平视显示器对精确度要求较高，但也并不意味着民用平视显示器对精确度要求不高，这只是最低性能要求。
3）GJB189A在3.8.6.1节、3.8.6.2节、3.8.6.3节、3.8.6.4节、3.8.6.8节和3.8.6.9节明确提出了字符颜色、字符形状、字符尺寸、线位移、中心光点直径、字符尺寸稳定性和字符位置稳定性的要求，而AS8055并未给出这些指标，但其在4.2.10节给出了显示双目视差的定量要求，双目视差是在光学系统中剩余的未补偿的光学误差，这些误差直接导致了视差并影响了显示精度误差，如果这些误差超出允许范围，将直接影响飞行安全。
4）GJB189A在3.8.7.1节、3.8.7.6节、3.8.7.7节、3.8.7.8节和3.8.10节明确提出了显示颜色、图像尺寸、光栅尺寸稳定性、光栅位置稳定性和自动亮度控制的要求，而AS8055并未提出这些与阴极射线管像源的相关要求，但其在4.3.6.1节、4.3.7.1节、4.3.7.2节、4.3.8节、4.3.9节和4.3.10节明确提出了手动亮度调节、引起真实世界畸变、二次反射和眩光、色彩和色彩均匀、色彩配准和识别率的要求。 1.3 环境适用性
1）GJB189A在3.11.1节、3.11.4节、3.11.5.1节、3.11.6节和3.11.8节明确提出了贮存试验、温度冲击试验、太阳辐射试验、基本运输试验求、炮振试验和加速度试验要求，而AS8055B并未给出这些试验要求；但AS8055在5.5节、5.9节、5.28节和5.29节明确提出了温度变化试验、防爆炸试验、凝雾试验和热冲击试验要求，而GJB189A并未给出这些试验要求。由此可以看出非运输类军用平视显示器和民用平视显示器运输环境和工作环境的差别，这是由它们的最终用途直接决定的。
2）AS8055在5.15节、5.22节和5.23节明确提出了磁效应试验、雷电感应瞬态敏感性试验和雷电直接效应试验要求，而GJB189A却未给出。国外民用平视显示器很早就开始了防雷设计，而国内起步相对较晚，通过近几年的工程实践，防雷技术已取得一定进展，并逐步用于军用和民用平视显示器的产品设计中。
1.4 “四性”
GJB189A在3.13节、3.14节、3.15节和3.16节明确提出了可靠性、维修性、测试性和安全性的要求，而AS8055仅在3.6节、3.7节提出了自检测能力、测试的影响的定性要求，在3.13节、3.14节、5.9节、5.26节和5.27节提出了机械损害系统保护、防火、防爆炸、X射线辐射和紫外线辐射试验的安全性要求，但GJB189A还给出了防电力危害、微波辐射和超短波辐射、防烧伤和冻伤、防噪声和静电放电控制等安全性要求，但并未给出紫外线辐射要求。但这并不意味着民用平视显示器的安全性要求低于军用平视显示器，只是由于工作环境和用途不同，在安全性方面的侧重点不同而已。
1.5 人机工程
GJB189A在3.18节明确提出了人机工程要求，而AS8055在3.5节、3.8节、3.11节、3.16节和3.18节明确提出了调节和控制的可达性、故障指示、显示、整体照明和目视障碍的人机工程要求，除此外还要遵循ARP4032《在电子类飞机显示器颜色应用的人体工程学考虑》、ARP4102《核心文档，驾驶舱面板、控制和显示》、ARP4155《综合显示技术人机界面设计方法学》和ARP4654《HUD符号评审》等相关标准。
2 小结
我国非运输类军用平视显示器的研发正处在快速发展的阶段，性能指标在不断提高，技术水平也在不断提升，但在运输类军用平视显示器的研发还处于起步阶段，也没有专用的运输类平视显示器开发标准。通过AS8055和GJB189A的对比分析，找出了GJB189A中缺少的适用于运输类平视显示器的开发准则，可直接指导运输类平视显示器的开发，这对提升军用装备技术和质量水平具有积极影响。同时，应尽快制定适用于我国运输类军用平视显示器的最低性能标准，用于规范和指导我国的运输类军用平视显示器的开发。
参考文献
[1]AS8055 机载平视显示器最低性能标准[S].美国汽车工程师协会，1999.
[2]GJB189A 飞机平视显示/武器瞄准系统通用规范[S].2003.
作者简介
高成志（1981-），山东胶州人，工程师，研究方向：航电系统。