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飞机座舱显示器发展研究《电子设计工程杂志》2014年第十一期1综合显示器综合显示器是一种光电显示设备一般安装在中央仪表板上由相应的机载系统向其提供显示信息以画面、字符、数据等方式向飞行员提供一幅幅完整的显示飞行、驾驶、导航、动力装置等系统工作状态的画面。综合显示器并不同时显示所有的信息而是根据飞行员的操作或者系统认定的重要度向飞行员提供所需的信息暂时不太重要的信息则不显示。飞行员可按下显示器周围的按钮来得到需要显示的信息。综合显示器的应用一方面减轻了飞机座舱的拥挤另一方面使得一些复杂飞行状况变得一目了然推动了一代座舱显示的革命。目前综合显示器经历了CRT（阴极射线管）显示器和平板显示器两个发展阶段。1.1CRT显示器CRT显示器是一种使用阴极射线管（CathodeRayTube）的显示器阴极射线管主要有5部分组成：电子枪偏转线圈、荫罩、高压石墨电极和荧光粉涂层及玻璃外壳。早期的CRT技术仅能显示光线的强弱展示黑白画面而彩色CRT具有红色、绿色和蓝色三支电子枪三支电子枪同时发射电子打在屏幕玻璃上来显示颜色。CRT显示器固有的一些物理局限性制约了它向更高层次的发展。首先CRT显示器由电子束扫描成像存在图像闪烁抖动、失真的现象；其次CRT显示器体积庞大功耗大发热量大；而其最顽固的一个缺点就是辐射效应长时间使用情况下对飞行员的视力和身体健康极为不利。1.2平板显示器随着显示技术的进一步发展综合显示器逐渐向平板显示器方向发展。平板显示器包括液晶显示器（LCD）、等离子显示器（PDP）、有机发光显示器（OLED）、真空荧光显示器（VFD）和发光二极管（LED）等。相对于CRT显示器平板显示器有许多优点：体积小重量轻节省了飞机座舱空间；电压低无X射线辐射没有闪烁抖动；不产生静电因此不会影响飞行员的健康；功耗低几乎不发热可用电池供电；寿命比CRT显示器长可靠性更高。因此目前飞机上已经广泛采用平板显示器代替了CRT显示器。大篷车是美国塞斯纳公司研制生产的多用途通用飞机25年以来各种机型的大篷车飞机的放行可靠率高达99%图2为大篷车飞机座舱仪表板。2座舱显示器国内外发展现状美国是世界上通用航空最发达的国家也是通用航空大国美国通用航空的现状和发展趋势代表着世界通用航空发展的趋势。G1000系统是由美国GARMIN公司设计制造的一种通用集成航空电子系统目前广泛安装在塞斯纳公司的172、182、206、350、400钻石公司的DA40、DA42新派泊公司的Piper6X等单、双发活塞式轻型飞机上。G1000系统采用两台10.4英寸、分辨率为1024×768的LCD显示器作为PFD（主飞行显示器）和MFD（多功能显示器）PFD和MFD互为冗余备份。每台显示器通过RS232、RS485、ARINC429总线与音频控制器、大气数据计算机、姿态航向基准系统、机身/发动机参数采集器等机载设备互连两台显示器之间通过高速以太网交换数据。图3为G1000航电系统座舱显示器。随着通用飞机的快速发展高端通用飞机座舱中出现了EFB（电子飞行包）显示器。美国Astronautics公司设计制造的NEXISTM智能飞行系统提供了完美的EFB软硬件解决方案。NEXISTM智能飞行系统采用8×10.3英寸的LED显示器显示分辨率为1024×768支持触摸和虚拟键盘操作方式。该显示器选用了Intel公司的CoreTMi7处理器采用Linux操作系统同时集成了ARINC429、ARINC717、全双工以太网、RS422、USB等接口。海鸥300飞机综合航电系统是国内首款按照CCAR（中国民用航空规章）第23部进行设计并随飞机进行系统适航取证的综合航电系统该航电系统的架构与G1000系统类似配置的两台显示器在功能定义和对外接口方面与G1000系统也基本相同。图4为海鸥300飞机座舱仪表板。长沙景嘉电子有限公司在2011年推出了最新的加固型SMART机载智能显示器该显示器采用Freescale公司的MPC8270处理器和VxWorks操作系统同时集成了RS232、RS422、1553B和以太网接口适合机载、舰载、车载等恶劣工作环境应用领域。从我国与美国在小型通用飞机座舱显示器的发展现状对比可以看出我国在通用航空产品结构、研发能力等方面有一定的基础但与国外先进技术仍有较大的差距。我国小型通用飞机座舱显示器的研制尚未建立完善的民机产品研发标准体系距离形成通用化、系列化的商用货架产品还有相当大的差距。我国通用航空产业的发展还处在军用技术向民用技术的转型中。3新一代座舱显示器发展方向随着现代飞机的快速发展未来通用飞机的发展趋势可以概括为：高经济性、高安全性、高舒适性和环境友善性面