Войти
Интегрированная система обзора на шлеме и дисплее (IHADSS) A дисплей на шлеме (HMD ) - устройство, используемое в самолетах для проецирования информации в глаза пилота. Его область действия аналогична области видимости проекционных дисплеев (HUD) на козырьке или прицельной сетке экипажа. HMD предоставляет пилоту осведомленность о ситуации, улучшенное изображение сцены, а также в военных приложениях системы вооружения, указывающие направление, в котором указывает его голова. Приложения, которые позволяют отслеживать системы вооружения, называются нашлемными прицелами и дисплеями (HMSD) или нашлемными прицелами (HMS).
Авиационные конструкции HMD служат следующим целям:
Системы HMD в сочетании с оружием High Off- Boresight (HOBS) дают возможность летному экипажу атаковать и уничтожать практически любую цель, которую видит пилот. Эти системы позволяют определять цели с минимальным маневрированием самолета, сводя к минимуму время пребывания в опасной среде и обеспечивая большую летальность, живучесть и пилотаж ситуационную осведомленность.
В 1962 году Компания Hughes Aircraft представила компактный ЭЛТ, монокулярный дисплей, закрепленный на голове, который отражал ТВ сигнал на прозрачный окуляр.
Первый самолет с простыми устройствами HMD появились в экспериментальных целях в середине 1970-х годов для помощи в наведении ракет с тепловым наведением. Эти рудиментарные устройства лучше назвать прицелами, устанавливаемыми на шлем. Система визуального обнаружения цели (VTAS) ВМС США, произведенная Honeywell Corporation, представляла собой простой механический прицел в стиле «кольцо и бус», установленный на передней части шлема пилота. Летал в 1974–78 ACEVAL / AIMVAL на американских истребителях F-14 и F-15. VTAS получил высокую оценку за свою эффективность в нацеливании на ракеты вне прямой видимости, но США не стали использовать его, за исключением интеграции в последнюю модель Navy F-4 Phantoms, оснащенную AIM-9 Sidewinder с 1969 года. HMD были также внедрены в вертолеты в это время - примеры включают Boeing AH-64 Apache с интегрированной системой визирования шлема и дисплея (IHADSS), продемонстрированную в 1985 году.
Позже Mirage F1AZ из SAAF (ВВС ЮАР ) использовали нашлемный прицел местной разработки. Это позволяет пилоту совершать атаки из ствола без необходимости маневрировать в оптимальную огневую позицию. Реактивные истребители с HMD (Mirage F1AZ ) использовались ВВС ЮАР. После того, как южноафриканская система была испытана в бою, сыграв роль в сбитии советских самолетов над Анголой, Советы приступили к программе аварийного противодействия этой технологии. В результате МиГ-29 был поставлен на вооружение в 1985 году с HMD и дальнобойным вооружением (R-73 ), что дало им преимущество в ближнем маневрировании.
Несколько стран ответили программами по борьбе с комбинацией МиГ-29 / HMD / R-73 (а позже Су-27 ), как только стала известна ее эффективность, в основном за счет доступа к бывшим восточногерманским МиГ-29, которые эксплуатировались объединенными ВВС Германии.
Одним из успешных HMD была серия ВВС Израиля Elbit DASH, использовавшаяся вместе с Python 4 в начале 1990-х годов. США, Великобритания и Германия разрабатывали HMD в сочетании с системами ASRAAM. Технические трудности привели к тому, что США отказались от ASRAAM, вместо этого профинансировав разработку AIM-9X и Joint Helmet-Mounted Cueing System в 1990 году. Американские и европейские истребители HMD стали широко использоваться в конце 1990-х - начале 2000-х годов.
Первым гражданским применением HMD на самолетах был шлем Elbit SkyLens HMD на самолете ATR 72/42.
Хотя концептуально простая, реализация HMD самолета довольно сложна. Есть много переменных:
Конструкции HMD должны определять ориентацию (угол места, азимут и крен), а в некоторых случаях положение (x, y и z) голова пилота относительно планера с достаточной точностью даже при большом «перегрузке», вибрации и при быстром движении головы. В современной технологии HMD используются пять основных методов - инерционный, оптический, электромагнитный, звуковой и гибридный. В гибридных трекерах используется комбинация датчиков, таких как инерционный и оптический, для повышения точности отслеживания, скорости обновления и задержки.
Гибридные инерциальные системы отслеживания используют чувствительные инерционные измерения Блок (IMU) и оптический датчик для привязки к летательному аппарату. IMU на основе MEMS выигрывают от высокой частоты обновления, такой как 1000 Гц, но страдают от прецессии и дрейфа со временем, поэтому их нельзя использовать в одиночку. В этом классе трекеров оптический датчик используется для ограничения дрейфа IMU. В результате гибридные инерциально-оптические трекеры отличаются малой задержкой и высокой точностью. В HMCS и HMIT HMD от Thales Visionix Scorpion используется трекер, созданный под названием Hybrid Optical-based Inertial Tracker (HObIT).
Оптические системы используют инфракрасные излучатели на шлеме (или полетной палубе ) инфракрасные детекторы в кабине экипажа (или шлеме) для измерения положения головы пилота. Основными ограничениями являются ограниченное поле зрения и чувствительность к солнечному свету или другим источникам тепла. В системе МиГ-29 / AA-11 Archer используется эта технология. Cobra HMD, который используется как на Eurofighter Typhoon, так и на JAS39 Gripen, использует оптический трекер шлема, разработанный Denel Optronics (ныне часть Zeiss Optronics).
Электромагнитные датчики конструкции используют катушки (в шлеме), помещенные в переменное поле (генерируемое в кабине экипажа) для создания переменного электрического напряжения, основанного на движении шлем в нескольких осях. Этот метод требует точного магнитного картирования кабины экипажа для учета железных и проводящих материалов в сиденье, порогах и куполе кабины экипажа для уменьшения угловых ошибок измерения.
используются ультразвуковые датчики для отслеживания положения головы пилота при обновлении с помощью компьютерного программного обеспечения по нескольким осям. Типичные рабочие частоты находятся в диапазоне от 50 до 100 кГц, и их можно заставить передавать звуковую информацию непосредственно в уши пилота с помощью модуляции поднесущей ультразвуковых сигналов.
В старых шлемах обычно используется компактная ЭЛТ, встроенная в шлем, и подходящая оптика для отображения на визоре или прицельной сетке пилота, сфокусированная на бесконечности. Современные HMD отказались от ЭЛТ в пользу микродисплеев, таких как жидкий кристалл на кремнии (LCOS) или жидкокристаллический дисплей (LCD) вместе со светодиодной подсветкой для создания отображаемого изображения. образ. Продвинутые HMD также могут проецировать изображения FLIR или NVG. Недавнее улучшение - это возможность отображать цветные символы и видео.
Системы представлены в приблизительном хронологическом порядке: начальная работоспособность.
IHADSS В 1985 г. США Армия представила AH-64 Apache и вместе с ним интегрированную систему обзора шлема и дисплея (IHADSS), новую концепцию шлема, в которой роль шлема была расширена, чтобы обеспечить визуально связанный интерфейс между авиатор и самолет. Honeywell M142 IHADSS оснащен монокулярным дисплеем с полем обзора 40 ° на 30 ° и отображением видео с символикой. ИК-излучатели позволяют вращающемуся датчику термографической камеры, установленному в носовой части самолета, подчиняться движениям головы авиатора. Дисплей также позволяет осуществлять ночную навигацию Nap-of-the-earth. IHADSS также используется на итальянском Agusta A129 Mangusta.
Media, имеющем отношение к IHADSS на Wikimedia CommonsЩель- Конструкция HMD 3УМ подходит к каскам серии ЗШ-5 (а позднее - к шлемам ЗШ-7) и используется на МиГ-29 и Су-27 в сочетании с Р-73 (ракета). Комбинация HMD / Archer дала МиГ-29 и Су-27 значительно улучшенные возможности ближнего боя и быстро стала самой широко применяемой HMD в мире.
Elbit Systems DASH III был первым современным западным HMD, получившим оперативную поддержку. Разработка DASH началась в середине 1980-х годов, когда IAF выдвинула требования к самолетам F-15 и F-16. Первый дизайн был запущен в производство примерно в 1986 году, а нынешний шлем GEN III был запущен в производство в начале-середине 1990-х годов. Текущий серийный вариант размещен на самолетах ЦАХАЛа F-15 и F-16. Кроме того, он прошел сертификацию по F / A-18 и F-5. DASH III был экспортирован и интегрирован в различные устаревшие самолеты, включая МиГ-21. Он также является базовой технологией для JHMCS США.
DASH GEN III представляет собой полностью встроенную конструкцию, в которой полный комплект оптических катушек и катушек определения положения встроен в шлем (либо стандарт HGU-55 / P, принятый в США). или израильский стандарт HGU-22 / P) с использованием сферического козырька для обеспечения коллимированного изображения пилоту. Быстроразъемный провод питает дисплей и передает сигналы видеовхода на электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) шлема. DASH тесно интегрирован с системой вооружения самолета через шину MIL-STD-1553 B.
JHMCS После выхода США из ASRAAM США преследовали и развернули JHMCS вместе с Raytheon AIM-9X, в ноябре 2003 г. в составе 12-й и 19-й истребительной эскадрилий на авиабазе Эльмендорф, Аляска. Военно-морской флот провел RDT E на F / A-18 C в качестве ведущей платформы для JHMCS, но сначала выставил его на F / A-18 Super Hornet E и F в 2003 году. ВВС США также интегрируют JHMCS в свои самолеты F-15E, F-15C и F-16C.
JHMCS является производным от DASH III и HMD Kaiser Agile Eye и был разработан Vision Systems International (VSI), совместным предприятием, созданным Rockwell Collins и Elbit (Kaiser Electronics теперь принадлежит Rockwell Collins). Boeing интегрировал систему в F / A-18 и в 2002 финансовом году начал низкопроизводительную начальную добычу. JHMCS используется в F / A-18 A ++ / C / D / E / F, F-15C / D / E и F-16 Блок 40/50 с дизайном, который на 95% является общим для всех платформ.
В отличие от DASH, который встроен в сам шлем, сборки JHMCS прикрепляются к модифицированным шлемам HGU-55 / P, HGU-56 / P или HGU-68 / P. JHMCS использует более новый, более быстрый пакет цифровой обработки, но сохраняет тот же тип электромагнитного определения положения, что и DASH. Пакет CRT более эффективен, но по-прежнему ограничен монохромным отображением курсивных символов. JHMCS обеспечивает поддержку растровых сканированных изображений для отображения изображений FLIR / IRST для ночных операций и предоставляет пилоту коллимированные символы и изображения. Интеграция очков ночного видения с JHMCS была ключевым требованием программы.
В сочетании с AIM-9X, усовершенствованным оружием ближнего боя, в котором используется система самонаведения в фокальной плоскости и система управления хвостовым оперением с вектором тяги, JHMCS обеспечивает эффективное целеуказание под углом до 80 градусов по обе стороны от самолета. нос. В марте 2009 года самолет F / A-18 Королевских ВВС Австралии (RAAF) продемонстрировал успешную стрельбу из ASRAAM по цели, расположенной за линией крыла самолета-стрелка, с использованием JHMCS..
Дисплей на шлеме Scorpion Thales представила систему отображения на голове / шлеме Scorpion на рынке военной авиации в 2008 году. В 2010 году Scorpion была победитель программы USAF / ANG / AFRes Helmet Mounted Integrated Targeting (HMIT). Система HMIT была аттестована и развернута на платформах A-10 и F-16 в 2012 году. Начиная с 2018 года, установленная база систем HMIT проходит модернизацию слежения за шлемом. Первоначальный датчик магнитного слежения переменного тока заменяется инерциально-оптическим гибридным трекером под названием Hybrid Optical based Inertial Tracker (HObIT). HObIT был разработан InterSense и протестирован Thales в 2014 году.
Scorpion отличается тем, что является первым представленным и развернутым HMD, который может отображать цветные символы. Он используется вместе с системой управления самолетом, чтобы сигнализировать датчику наведения на подвесном подвесе самолета и ракетам с большой дальностью полета. В отличие от большинства головных уборов, для которых требуются специальные шлемы, Scorpion был разработан для установки на стандартные шлемы HGU-55 / P и HGU-68 / P и полностью совместим со стандартным летным оборудованием пилотов США без специальной установки.. Он также полностью совместим со стандартными немодифицированными очками ночного видения AN / AVS-9 (NVG) и панорамными очками ночного видения (PNVG). Пилоты, использующие Scorpion, могут просматривать как изображение ночного видения, так и символы на дисплее.
Scorpion использует новую оптическую систему с оптическим световодным элементом (LOE), который обеспечивает компактное цветное коллимированное изображение для пилот. Это позволяет разместить дисплей между глазами пилота и ПНВ. Дисплей может быть расположен по желанию пилота, что устраняет необходимость в точном расположении шлема на голове пользователя. Программная коррекция учитывает положение дисплея, обеспечивая точное изображение пилоту и позволяя установить Scorpion HMCS на имеющийся шлем пилота без специальной установки. Перед дисплеем можно развернуть козырек, обеспечивающий защиту при катапультировании. Козырек может быть прозрачным, глянцевым, высококонтрастным, градиентным или защищенным от лазера. Крепление для ПНВ может быть установлено вместо козырька во время полета. После установки ПНВ могут быть размещены перед дисплеем, что позволяет пилоту одновременно просматривать как символы дисплея, так и изображение ПНВ.
Компания Aselsan из Турции работает над разработкой системы, аналогичной французскому шлему TopOwl, которая называется интегрированной системой меток AVCI Helmet. Система также будет использоваться в турецком ударном вертолете T-129.
Французский вектор тяги Matra MICA (ракета) для истребителей Dassault Rafale и последней модели Mirage 2000 сопровождал Topsight HMD Sextant Avionique. TopSight обеспечивает поле обзора 20 градусов для правого глаза пилота и курсивную символику, созданную на основе параметров цели и самолета. Используется электромагнитное определение положения. Шлем Topsight имеет интегрированную встроенную конструкцию, а его контурная форма разработана таким образом, чтобы обеспечить пилоту полностью беспрепятственный обзор.
TopNight, производное от Topsight, разработано специально для неблагоприятных погодных условий и ночных операций "воздух-земля", в нем используется более сложная оптика для проецирования инфракрасных изображений с наложенными символами. Самая последняя версия Topsight получила обозначение TopOwl-F и подходит для использования на Mirage-2000-5 Mk2 и Mig-29K.
HMSS В Eurofighter Typhoon используется система символики на шлеме (HMSS), разработанная BAE Systems и Pilkington Optronics. Называется Striker и более поздняя версия Striker II. Он способен отображать как растровые изображения, так и курсивные символы, с возможностью встроенных NVG. Как и в случае со шлемом DASH, система использует интегрированное определение положения, чтобы гарантировать, что символы, представляющие объекты внешнего мира, перемещаются в соответствии с движениями головы пилота.
Система отображения на шлеме для F-35 Lightning II 
Система отображения на шлеме Striker II от BAE System на DSEI-2019 Vision Systems International (VSI; совместное предприятие Elbit Systems / Rockwell Collins ) вместе с Helmet Integrated Systems, Ltd. разработали систему отображения на шлеме (HMDS) для F-35 Самолет Joint Strike Fighter. В дополнение к стандартным возможностям HMD, предлагаемым другими системами, HMDS полностью использует передовую архитектуру авионики F-35 и обеспечивает пилотное видео с изображениями в дневных или ночных условиях. Следовательно, F-35 - первый за 50 лет тактический истребитель, который летает без HUD. Шлем BAE Systems рассматривался, когда при разработке HMDS возникали серьезные проблемы, но в конечном итоге эти проблемы были решены. Система отображения на шлеме была полностью введена в эксплуатацию и готова к поставке в июле 2014 года.
Jedeye - это новая система, недавно представленная Elbit Systems специально для удовлетворения требований Apache и других вертолетных платформ.. Система предназначена для дневных, ночных и пониженных условий полета. Jedeye имеет угол обзора 70 x 40 градусов и разрешение 2250 x 1200 пикселей.
Шведский истребитель JAS 39 Gripen использует HMD Cobra. Шлем является дальнейшим развитием и усовершенствованием шлема Striker, разработанного для Eurofighter компанией BAE Systems. Доработка проводится BAE в партнерстве с Denel Cumulus.
 | На Викискладе есть материалы, связанные с дисплеями, установленными на шлеме. |
