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用于异常姿态恢复的合成视觉系统商用飞机驾驶舱显示技术 Lawrence (Lance) J. Prinzel III、Kyle E. Ellis、Jarvis (Trey) J. Arthur、Stephanie N. Nicholas 美国国家航空航天局兰利研究中心 弗吉尼亚州汉普顿 Daniel Kiggins 上尉 美国国家航空航天研究所 弗吉尼亚州汉普顿 一项针对全球 18 起失控事故和事件的商业航空安全小组 (CAST) 研究确定，在其中 17 起事件中，缺乏外部视觉参考与机组人员失去姿态意识或能量状态意识有关。因此，CAST 建议开发和实施虚拟日间视觉气象条件 (VMC) 显示系统，例如合成视觉系统，该系统可以促进机组人员在类似于日间 VMC 环境中的姿态意识。本文介绍了高保真大型运输飞机模拟实验的结果，该实验评估了虚拟日间 VMC 显示器和“背景姿态指示器”概念，以帮助飞行员从异常姿态中恢复。12 名商业航空公司飞行员进行了多次异常姿态恢复，并收集了定量和定性相关指标。描述了该 CAST 计划和 NASA“飞机状态意识技术”研究项目下的实验结果和未来研究方向。最近的事故和事件数据表明，运输类飞机的空间定向障碍 (SD) 和能量损失状态意识 (LESA) 正在成为所有国内和国际运营中日益普遍的安全问题 (Bateman, 2010)。SD 是指对飞机姿态的错误感知，可直接导致失控 (LOC) 事件并导致事故或事件。LESA 的典型特征是无法监控或理解能量状态指示（例如空速、高度、垂直速度、指令推力），从而无法准确预测维持安全飞行的能力。LESA 的主要后果是飞机失速。CAST 对 18 起失控事故的研究表明，在其中 17 起事件中，缺乏外部视觉参考（即黑暗、仪表气象条件或两者兼有）与机组人员失去姿态意识或能量状态意识有关。虚拟日间 VMC 显示 虚拟日间 VMC 显示旨在为机组人员提供类似的视觉提示，这些提示在外部能见度不受限制时可用（即在 VMC 下观察到）。飞机状态意识联合安全分析 (JSAT) 和实施小组 (JSIT) 报告 (CAST, 2014a; CAST, 2014b) 建议，为了提供必要的视觉提示，防止机组人员的 SD/LESA 导致 LOC，制造商应开发和实施虚拟日间 VMC 显示系统，例如合成视觉系统。为了支持这一实施，CAST 要求美国国家航空航天局 (NASA) 进行研究，以支持定义虚拟日间 VMC 显示的最低要求，以实现提高机组人员对飞机姿态意识的预期功能；请参阅 CAST 安全增强 200 (SE-200)，标题为“飞机状态意识 - 虚拟日间 VMC 显示”。飞机状态感知 – 虚拟日间 VMC 显示器 NASA 开发了一个名为“飞机状态感知技术”（TASA）的项目，该项目部分解决了 CAST 的研究请求，以支持制造商设计和实施虚拟日间 VMC 显示器，这将提供必要的视觉提示以防止 SD/LESA 并有助于检测异常姿态和执行恢复。在大型运输飞机中，异常姿态在操作上定义为机头向上俯仰姿态大于 25 度、机头向下俯仰姿态大于 10 度、倾斜角大于 45 度或在这些参数范围内飞行但空速不适合条件。它们的预期功能是提高连续姿态、高度和地形感知能力，降低不稳定进近、无意中进入
合成视觉系统商用飞机...
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