وبلاگ

در ارتفاع پروازی، خلبانان باید پارامترهای حیاتی متعددی را کنترل کنند - سرعت، ارتفاع، سمت، وضعیت - در حالی که در شرایط آب و هوایی پیچیده پیمایش می کنند. گیج های آنالوگ سنتی که در سراسر کابین خلبان پراکنده شده بودند، خلبانان را مجبور می کرد تا به طور مداوم تمرکز دیداری خود را تغییر دهند، که باعث افزایش بار شناختی و احتمال خطا می شد. راه حل این چالش با سیستم ابزار پرواز الکترونیکی (EFIS) پدیدار شد، یک فناوری متحول کننده که مدیریت اطلاعات کابین خلبان را دوباره تعریف کرد.

انقلاب EFIS

EFIS نشان دهنده یک تغییر پارادایم در ابزار دقیق هوانوردی است که گیج های مکانیکی را با نمایشگرهای الکترونیکی جایگزین می کند که داده های پرواز را به صورت گرافیکی ارائه می دهند. این نوآوری آگاهی موقعیتی و راندمان عملیاتی را به طور قابل توجهی افزایش می دهد. پیکربندی های مدرن EFIS معمولاً شامل سه جزء اصلی هستند: نمایشگر پرواز اصلی (PFD)، نمایشگر چند منظوره (MFD) و نمایشگر سیستم هشدار دهنده خدمه و نشانگر موتور (EICAS). در حالی که سیستم های اولیه از فناوری لوله اشعه کاتدی (CRT) استفاده می کردند، نمایشگرهای کریستال مایع (LCD) اکنون بر بازار تسلط دارند.

اجزای اصلی نمایشگر

نمایشگر پرواز اصلی (PFD)

PFD به عنوان مرکز سیستم عمل می کند و پارامترهای ضروری پرواز - سرعت هوای کالیبره شده، ارتفاع، سمت، وضعیت، سرعت عمودی و انحراف - را در یک رابط واحد ادغام می کند. با ادغام این معیارها، PFD زمان اسکن را کاهش می دهد و در عین حال با هشدار های کدگذاری شده با رنگ برای شرایطی مانند سرعت هوای کم یا نرخ نزول بیش از حد، تشخیص تهدید را بهبود می بخشد. برخی از تولیدکنندگان به اصطلاحات قدیمی (شاخص جهت گیری الکترونیکی یا شاخص وضعیت افقی الکترونیکی) اشاره می کنند، اگرچه اینها فقط اجزایی در رابط PFD جامع را نشان می دهند.

نمایشگر چند منظوره (MFD)

MFD ها داده های ناوبری و هواشناسی را از طریق رابط های متمرکز بر نمودار ارائه می دهند. این نمایشگرها امکان لایه بندی طرح های پرواز، بازگشت رادار هواشناسی، داده های تشخیص صاعقه و محدودیت های حریم هوایی را فراهم می کنند. سیستم های پیشرفته می توانند اطلاعات خاص سناریو، مانند پیش بینی شعاع سر خوردن بر اساس موقعیت فعلی، زمین، شرایط باد و عملکرد هواپیما را محاسبه و نمایش دهند.

مانند PFD، MFD ها از هشدارهای بصری برای برجسته کردن ناهنجاری های سیستم در سیستم های سوخت یا برق استفاده می کنند. ماهیت قابل تنظیم آنها امکان بهینه سازی نمایشگر را برای مراحل پرواز یا الزامات عملیاتی خاص فراهم می کند.

سیستم های EICAS/ECAM

سیستم هشدار دهنده خدمه و نشانگر موتور (EICAS) سیستم های پیشرانه، سوخت و برق را کنترل می کند و داده ها را هم در قالب گیج های دایره ای سنتی و هم در خوانش های دیجیتال ارائه می دهد. هواپیماهای ایرباس از یک مانیتور هواپیمای متمرکز الکترونیکی (ECAM) مشابه استفاده می کنند که علاوه بر این، اقدامات اصلاحی را برای مسائل شناسایی شده پیشنهاد می کند.

این سیستم ها با ارائه هشدارهای سلسله مراتبی - از اعلان های احتیاطی تا هشدارهای بحرانی - در حالی که اطمینان حاصل می کنند که حیاتی ترین اطلاعات بلافاصله قابل مشاهده باقی می ماند بدون اینکه خدمه را تحت تأثیر قرار دهد، نظارت بر سیستم پیچیده را متحول می کنند.

معماری سیستم

• پنل های کنترل: امکان انتخاب حالت های نمایش و ورودی داده را فراهم می کند، با انتخاب های پخش شده در سراسر سیستم های هواپیما از طریق گذرگاه داده
• مولدهای نماد: پردازنده های تخصصی که ورودی های حسگر را تأیید می کنند، محاسبات را انجام می دهند و خروجی های نمایشگر را هدایت می کنند
• سیستم های نظارتی: اعتبارسنجی مداوم داده های حسگر، بررسی متقابل بین سیستم های اضافی و تأیید یکپارچگی نمایشگر

مهندسی عوامل انسانی

• حذف شلوغی: سازگاری نمایشگر پویا اطلاعات غیر ضروری را در مراحل بحرانی حذف می کند و به طور خودکار داده های اولویت دار را برجسته می کند
• کدگذاری رنگ: استفاده پیشرفته از سیگنالینگ رنگی (به عنوان مثال، سبز برای مسیرهای سر خوردن گرفته شده، سرخابی برای ناوبری GPS) سلسله مراتب اطلاعات را افزایش می دهد
• مدیریت شکست: داده های نامعتبر به طور خودکار از نمایشگرها ناپدید می شوند و هشدارهای مناسب را فعال می کنند، بر خلاف گیج های مکانیکی که نشانه های بالقوه گمراه کننده را حفظ می کنند

مزایای عملیاتی

• انعطاف پذیری نمایشگر ارائه تک صفحه ای انواع داده های مختلف را مجاز می کند
• به روز رسانی های نرم افزاری انطباق با مقررات در حال تحول را تسهیل می کند
• افزونگی ذاتی امکان تخصیص مجدد اطلاعات حیاتی در هنگام خرابی نمایشگر را فراهم می کند
• کاهش تعمیر و نگهداری در مقایسه با ابزارهای مکانیکی

پذیرش بازار

از زمان استاندارد شدن در هواپیماهای بوئینگ و ایرباس در اواخر دهه 1980، فناوری EFIS در هوانوردی عمومی گسترش یافته است. پیشرفت در قدرت محاسباتی و فناوری نمایشگر، همراه با کاهش هزینه های حسگر، سیستم هایی مانند G1000 گارمین را قادر ساخت تا قابلیت های کابین خلبان شیشه ای را به هواپیماهای کوچکتر بیاورند. بازار هواپیماهای آزمایشی اکنون راه حل های EFIS را با قیمت 1000 تا 2000 دلار ارائه می دهد، اگرچه سیستم های غیرمجاز تحت اکثر مقررات هوانوردی همچنان به دسته های خاص هواپیما محدود می شوند.