บล็อก

ในระดับความสูงในการบิน นักบินต้องตรวจสอบพารามิเตอร์ที่สำคัญมากมาย เช่น ความเร็ว ระดับความสูง ทิศทาง และทัศนคติ ในขณะที่นำทางในสภาพอากาศที่ซับซ้อน เกจวัดแบบอะนาล็อกแบบดั้งเดิมที่กระจัดกระจายไปทั่วห้องนักบินทำให้นักบินต้องเปลี่ยนโฟกัสสายตาอยู่ตลอดเวลา ซึ่งเพิ่มภาระทางปัญญาและโอกาสในการเกิดข้อผิดพลาด โซลูชันสำหรับความท้าทายนี้เกิดขึ้นพร้อมกับ Electronic Flight Instrument System (EFIS) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงซึ่งกำหนดรูปแบบการจัดการข้อมูลในห้องนักบินใหม่

การปฏิวัติ EFIS

EFIS แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์ในเครื่องมือการบิน โดยแทนที่เกจวัดแบบกลไกด้วยจอแสดงผลอิเล็กทรอนิกส์ที่แสดงข้อมูลการบินแบบกราฟิก นวัตกรรมนี้ช่วยเพิ่มการรับรู้สถานการณ์และประสิทธิภาพในการปฏิบัติงานอย่างมาก การกำหนดค่า EFIS สมัยใหม่โดยทั่วไปประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสามส่วน ได้แก่ Primary Flight Display (PFD), Multi-Function Display (MFD) และ Engine Indicating and Crew Alerting System (EICAS) display ในขณะที่ระบบแรกๆ ใช้เทคโนโลยี cathode ray tube (CRT) ปัจจุบัน liquid crystal displays (LCD) ครองตลาด

ส่วนประกอบการแสดงผลหลัก

Primary Flight Display (PFD)

PFD ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางของระบบ โดยรวมพารามิเตอร์การบินที่จำเป็น เช่น ความเร็วอากาศที่ปรับเทียบแล้ว ระดับความสูง ทิศทาง ทัศนคติ ความเร็วแนวตั้ง และการหันเห ไปยังอินเทอร์เฟซเดียว ด้วยการรวมเมตริกเหล่านี้ PFD ช่วยลดเวลาในการสแกนในขณะที่ปรับปรุงการตรวจจับภัยคุกคามผ่านการแจ้งเตือนด้วยรหัสสีสำหรับเงื่อนไขต่างๆ เช่น ความเร็วอากาศต่ำหรืออัตราการลดระดับที่มากเกินไป ผู้ผลิตบางรายอ้างอิงคำศัพท์แบบเก่า (electronic attitude director indicator หรือ electronic horizontal situation indicator) แม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะเป็นเพียงส่วนประกอบภายในอินเทอร์เฟซ PFD ที่ครอบคลุม

Multi-Function Display (MFD)

MFD ให้ข้อมูลการเดินเรือและอุตุนิยมวิทยาผ่านอินเทอร์เฟซที่เน้นแผนภูมิ จอแสดงผลเหล่านี้อนุญาตให้มีการวางแผนการบิน การส่งคืนเรดาร์สภาพอากาศ ข้อมูลการตรวจจับฟ้าผ่า และข้อจำกัดของน่านฟ้า ระบบขั้นสูงสามารถคำนวณและแสดงข้อมูลเฉพาะสถานการณ์ เช่น การคาดการณ์รัศมีการร่อนตามตำแหน่งปัจจุบัน ภูมิประเทศ สภาพลม และประสิทธิภาพของเครื่องบิน

เช่นเดียวกับ PFD, MFD ใช้การแจ้งเตือนด้วยภาพเพื่อเน้นความผิดปกติของระบบในระบบเชื้อเพลิงหรือไฟฟ้า ลักษณะที่กำหนดค่าได้ของพวกเขาสามารถปรับการแสดงผลให้เหมาะสมสำหรับระยะการบินเฉพาะหรือข้อกำหนดในการปฏิบัติงาน

ระบบ EICAS/ECAM

Engine Indicating and Crew Alerting System (EICAS) ตรวจสอบระบบขับเคลื่อน เชื้อเพลิง และไฟฟ้า โดยนำเสนอข้อมูลในรูปแบบเกจวัดแบบวงกลมแบบดั้งเดิมและการอ่านค่าดิจิทัล เครื่องบิน Airbus ใช้ Electronic Centralized Aircraft Monitor (ECAM) ที่เทียบเคียงได้ ซึ่งยังแนะนำการดำเนินการแก้ไขสำหรับปัญหาที่ระบุ

ระบบเหล่านี้เปลี่ยนการตรวจสอบระบบที่ซับซ้อนโดยให้การแจ้งเตือนตามลำดับชั้น ตั้งแต่ประกาศเตือนไปจนถึงคำเตือนที่สำคัญ ในขณะเดียวกันก็ทำให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลที่สำคัญที่สุดยังคงมองเห็นได้ทันทีโดยไม่ทำให้ลูกเรือล้นหลาม

สถาปัตยกรรมของระบบ

• แผงควบคุม: อนุญาตให้เลือกโหมดการแสดงผลและการป้อนข้อมูล โดยมีการเลือกที่ออกอากาศในระบบเครื่องบินผ่านบัสข้อมูล
• เครื่องกำเนิดสัญลักษณ์: โปรเซสเซอร์เฉพาะที่ตรวจสอบความถูกต้องของอินพุตเซ็นเซอร์ ดำเนินการคำนวณ และขับเคลื่อนเอาต์พุตการแสดงผล
• ระบบตรวจสอบ: การตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลเซ็นเซอร์อย่างต่อเนื่อง การตรวจสอบข้ามระหว่างระบบซ้ำซ้อน และการตรวจสอบความสมบูรณ์ของการแสดงผล

วิศวกรรมปัจจัยมนุษย์

• การลดความยุ่งเหยิง: การปรับการแสดงผลแบบไดนามิกจะลบข้อมูลที่ไม่จำเป็นออกในระหว่างขั้นตอนที่สำคัญและเน้นข้อมูลที่มีลำดับความสำคัญโดยอัตโนมัติ
• การเข้ารหัสสี: การใช้สัญญาณสีขั้นสูง (เช่น สีเขียวสำหรับเส้นทางร่อนที่จับได้ สีม่วงแดงสำหรับการนำทาง GPS) ช่วยเพิ่มลำดับชั้นของข้อมูล
• การจัดการความล้มเหลว: ข้อมูลที่ไม่ถูกต้องจะหายไปจากจอแสดงผลโดยอัตโนมัติและทริกเกอร์คำเตือนที่เหมาะสม ซึ่งแตกต่างจากเกจวัดแบบกลไกที่ยังคงรักษาตัวบ่งชี้ที่อาจทำให้เข้าใจผิด

ข้อได้เปรียบในการดำเนินงาน

• ความยืดหยุ่นในการแสดงผลช่วยให้การนำเสนอข้อมูลประเภทต่างๆ บนหน้าจอเดียว
• การอัปเดตซอฟต์แวร์อำนวยความสะดวกในการปฏิบัติตามข้อบังคับที่เปลี่ยนแปลงไป
• ความซ้ำซ้อนโดยธรรมชาติช่วยให้สามารถจัดสรรข้อมูลที่สำคัญใหม่ได้ในระหว่างความล้มเหลวในการแสดงผล
• ลดการบำรุงรักษาเมื่อเทียบกับเครื่องมือกลไก

การนำตลาดไปใช้

เนื่องจากกลายเป็นมาตรฐานในเครื่องบิน Boeing และ Airbus ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 เทคโนโลยี EFIS ได้แพร่หลายไปทั่วการบินทั่วไป ความก้าวหน้าในพลังการประมวลผลและเทคโนโลยีการแสดงผล ควบคู่ไปกับการลดต้นทุนเซ็นเซอร์ ทำให้ระบบต่างๆ เช่น G1000 ของ Garmin สามารถนำความสามารถของห้องนักบินกระจกมาสู่เครื่องบินขนาดเล็กได้ ตลาดเครื่องบินทดลองในปัจจุบันมีโซลูชัน EFIS ที่มีราคาต่ำถึง $1,000-$2,000 แม้ว่าระบบที่ไม่ได้รับการรับรองยังคงถูกจำกัดเฉพาะหมวดหมู่เครื่องบินบางประเภทภายใต้ข้อบังคับการบินส่วนใหญ่