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摘 要：HUD（head up display）是一种机载光学显示系统，可以把飞行数据投射到驾驶员视野正前方的显示组件上，以提高飞行品质和低能见度条件下的运行能力，是一项在中国民用航空飞行中积极推广应用的航行新技术。文章主要介绍HUD的工作原理及使用优势，在使用HUD实施特殊批准II类运行时，对机场评估要求部分的评估内容进行初步研究。
关键词：平视显示器 特殊II类 机场评估
中图分类号：V24 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）06（a）-0001-03
1 HUD（平视显示器）
HUD也称平视显示器，该项技术源于军工技术，后应用于民用飞机。HUD可以把飞行过程中的飞行数据投射到驾驶员正前方的透明显示组件上，驾驶员可以以平视姿态在其前方视野范围内读取飞行信息。HUD主要由显示系统和数据处理系统两大部分组成。其中显示系统即位于驾驶员视野正前方的一块透明显示器，可以将驾驶员在飞行过程中前方所见视景，与HUD接收到的经图形化处理后的飞行数据相结合；数据处理系统主要包括控制组件、传感器、计算机等，可以输入飞行过程中仪表着陆系统、飞行管理系统、高度表、速度表等产生的飞行数据，数据经图形化处理后转化为更直观的图形符号，投射到显示系统上。
HUD还可以结合EVS（Enhanced Vision System）增强视景系统使用，通过图像传感器获得外部景象，将跑道特征、周围障碍物和地形特征等信息显示在HUD上，以提高驾驶员在夜间和低能见度条件下飞行时的情景意识。
2 HUD的使用优势
2.1 增强飞行情景意识
HUD在各飞行阶段都可以为驾驶员提供增强的情景意识和状态管理能力。由于所有关键的飞行状态信息都可以投影于HUD显示器上，并与前方视野结合，可以减少驾驶员频繁俯视读取仪表信息的动作，保持平视飞行。这样，驾驶员可以更好地将注意力集中于当前环境的真实信息，而不需要在前方视野与仪表之间来回扫视，防止目视参照信息的丢失，显著增强飞行情景意识。
2.2 改善飞行品质
使用HUD設备可进行起飞、爬升、巡航、下降和进近等阶段的飞行操作，借助HUD的不同工作模式，可以用来进行I/II/III 类精密进近、非精密仪表进近和目视进近。例如，在起飞阶段，HUD能够提供起飞引导，将飞行员起飞操纵过程中所需全部仪表信息投射于显示系统，与前方视野叠加，特别是在低能见度天气条件下，可在视觉上提供补充的航向引导，保持对准跑道并显示跑道剩余长度。进近阶段，
2.3 提高运行保障能力
使用HUD且通过民航局的特殊批准，可在标准为I类的仪表着陆系统上实施II类、III类精密进近。飞机下降过程中，HUD的计算机可将获取到的信息对比，不断修正ILS信号，根据下降过程中前一段的下滑轨迹计算一条虚拟下滑道，投射在HUD显示组件上并指引飞机按下滑道飞行。这是在低能见度天气条件下，降低最低运行标准，保证航班正常运行的有效措施。我国大多数机场只有I类仪表着陆系统，实施特殊I类及II类运行，并与低能见度运行程序结合，可以显著提高机场的运行保障能力。
3 实施特殊批准II类运行的机场评估
目前我国绝大多数机场都具备I类运行能力，若在此类机场上对通信导航设备进行升级改造，根据中国民航航空局飞行标准司《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》，可以I类机场实施特殊II类运行，以提高机场运行保障能力。I类运行和II类运行标准对比，如表1。
根据咨询通告AC-91-FS-2014-03R2《使用平视显示器的运行评估与批准程序》，在使用HUD实施特殊II类精密进近运行前必须满足“使用HUD实施特殊II类运行”中的要求，主要包括对航空器运营人、机场评估的要求、运行标准的批准与公布等。本文对机场评估部分的主要内容进行研究。
3.1 灯光系统及辅助设备评估
根据咨询通告AC-91-FS-2014-03R2，使用HUD实施低能见度起飞时，机场灯光系统及辅助设备需满足一定的要求，见表2。
3.2 ILS评估
使用HUD实施特殊II类精密进近运行，需要对仪表着陆系统的临界区、敏感区，航向台信号等进行评估，以保证对导航信号的影响降到最低，且能通过II类信号性能标准进行飞行校验，具体评估内容，见表3。
3.3 HUD运行障碍物与地面运行程序评估
除了满足灯光系统及仪表着陆系统相关要求以外，还要按照“使用HUD实施特殊批准II类运行”对机场净空、仪表飞行程序、地面运行程序的评估要求对运行障碍物进行评估，具体评估内容，见表4。
4 结语
文章介绍了HUD的工作原理及使用优势，主要研究了使用HUD实施降低标准的运行时，需要对机场净空、飞行程序、灯光等相关设施进行必要评估的评估内容。随着HUD在空中交通管制和飞行运行各领域的深入应用，可以持续提升飞行安全，改善飞行品质。特别是对于大多数正处于航班量急速增长的机场，HUD的使用是降低运行标准，提高机场运行保障能力的有效举措。
参考文献
[1] 中国民航局飞行标准司.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[Z].
[2] 中国民用航空局.平视显示器应用发展路线图[Z].
[3] 刘小磊.民航领域HUD技术浅析[J].科技资讯，2014 （13）：228.
[4] 向小军，赵赶超.HUD——提升飞行品质的一把利器[J].科技与创新，2016（16）：21-22.
关键词：平视显示器 特殊II类 机场评估
中图分类号：V24 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）06（a）-0001-03
1 HUD（平视显示器）
HUD也称平视显示器，该项技术源于军工技术，后应用于民用飞机。HUD可以把飞行过程中的飞行数据投射到驾驶员正前方的透明显示组件上，驾驶员可以以平视姿态在其前方视野范围内读取飞行信息。HUD主要由显示系统和数据处理系统两大部分组成。其中显示系统即位于驾驶员视野正前方的一块透明显示器，可以将驾驶员在飞行过程中前方所见视景，与HUD接收到的经图形化处理后的飞行数据相结合；数据处理系统主要包括控制组件、传感器、计算机等，可以输入飞行过程中仪表着陆系统、飞行管理系统、高度表、速度表等产生的飞行数据，数据经图形化处理后转化为更直观的图形符号，投射到显示系统上。
HUD还可以结合EVS（Enhanced Vision System）增强视景系统使用，通过图像传感器获得外部景象，将跑道特征、周围障碍物和地形特征等信息显示在HUD上，以提高驾驶员在夜间和低能见度条件下飞行时的情景意识。
2 HUD的使用优势
2.1 增强飞行情景意识
HUD在各飞行阶段都可以为驾驶员提供增强的情景意识和状态管理能力。由于所有关键的飞行状态信息都可以投影于HUD显示器上，并与前方视野结合，可以减少驾驶员频繁俯视读取仪表信息的动作，保持平视飞行。这样，驾驶员可以更好地将注意力集中于当前环境的真实信息，而不需要在前方视野与仪表之间来回扫视，防止目视参照信息的丢失，显著增强飞行情景意识。
2.2 改善飞行品质
使用HUD設备可进行起飞、爬升、巡航、下降和进近等阶段的飞行操作，借助HUD的不同工作模式，可以用来进行I/II/III 类精密进近、非精密仪表进近和目视进近。例如，在起飞阶段，HUD能够提供起飞引导，将飞行员起飞操纵过程中所需全部仪表信息投射于显示系统，与前方视野叠加，特别是在低能见度天气条件下，可在视觉上提供补充的航向引导，保持对准跑道并显示跑道剩余长度。进近阶段，
2.3 提高运行保障能力
使用HUD且通过民航局的特殊批准，可在标准为I类的仪表着陆系统上实施II类、III类精密进近。飞机下降过程中，HUD的计算机可将获取到的信息对比，不断修正ILS信号，根据下降过程中前一段的下滑轨迹计算一条虚拟下滑道，投射在HUD显示组件上并指引飞机按下滑道飞行。这是在低能见度天气条件下，降低最低运行标准，保证航班正常运行的有效措施。我国大多数机场只有I类仪表着陆系统，实施特殊I类及II类运行，并与低能见度运行程序结合，可以显著提高机场的运行保障能力。
3 实施特殊批准II类运行的机场评估
目前我国绝大多数机场都具备I类运行能力，若在此类机场上对通信导航设备进行升级改造，根据中国民航航空局飞行标准司《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》，可以I类机场实施特殊II类运行，以提高机场运行保障能力。I类运行和II类运行标准对比，如表1。
根据咨询通告AC-91-FS-2014-03R2《使用平视显示器的运行评估与批准程序》，在使用HUD实施特殊II类精密进近运行前必须满足“使用HUD实施特殊II类运行”中的要求，主要包括对航空器运营人、机场评估的要求、运行标准的批准与公布等。本文对机场评估部分的主要内容进行研究。
3.1 灯光系统及辅助设备评估
根据咨询通告AC-91-FS-2014-03R2，使用HUD实施低能见度起飞时，机场灯光系统及辅助设备需满足一定的要求，见表2。
3.2 ILS评估
使用HUD实施特殊II类精密进近运行，需要对仪表着陆系统的临界区、敏感区，航向台信号等进行评估，以保证对导航信号的影响降到最低，且能通过II类信号性能标准进行飞行校验，具体评估内容，见表3。
3.3 HUD运行障碍物与地面运行程序评估
除了满足灯光系统及仪表着陆系统相关要求以外，还要按照“使用HUD实施特殊批准II类运行”对机场净空、仪表飞行程序、地面运行程序的评估要求对运行障碍物进行评估，具体评估内容，见表4。
4 结语
文章介绍了HUD的工作原理及使用优势，主要研究了使用HUD实施降低标准的运行时，需要对机场净空、飞行程序、灯光等相关设施进行必要评估的评估内容。随着HUD在空中交通管制和飞行运行各领域的深入应用，可以持续提升飞行安全，改善飞行品质。特别是对于大多数正处于航班量急速增长的机场，HUD的使用是降低运行标准，提高机场运行保障能力的有效举措。
参考文献
[1] 中国民航局飞行标准司.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[Z].
[2] 中国民用航空局.平视显示器应用发展路线图[Z].
[3] 刘小磊.民航领域HUD技术浅析[J].科技资讯，2014 （13）：228.
[4] 向小军，赵赶超.HUD——提升飞行品质的一把利器[J].科技与创新，2016（16）：21-22.