航电显控系统发展历程

为了获取信息和改变飞行员的职能，20世纪20年代以来，航空界、尤其是航空电子界做出了极大的努力，取得了卓有成效的成果。航电显控系统最直观的部分是人机交互媒介——显控界面和显控仪表，其大致经历了由目视到机电仪表、再到电光仪表的发展历程。

航电显控界面发展历程图

1.第一代飞机仪表

第一次世界大战期间，飞机座舱仪表板上开始安装简单的机械和电子飞行仪表，例如，隔膜式空速表、气压式高度表、升降速度表等。但是由于这些飞行仪表比较简陋，指示精度差，飞行员主要依靠观察地标进行目视飞行，指示仪表仅起到参考作用。

20世纪20年代后期相继出现了转弯仪、地平仪和陀螺半罗盘等飞行仪表，飞行员利用这些仪表可获得飞机航向、俯仰、倾斜信息，即使在黑夜看不见地标和地平线的情况下，也能准确地感知飞机的状态和进行空中定向，由6个重要仪表组成的“盲目飞行仪表板”是第一代飞机仪表的标准布局。

2.机电伺服仪表时期

20世纪40年代后期，各种无线电导航、自主式导航和仪表着陆系统获得了极大地发展，大大提高了飞机空中定向、定位和飞行引导的精度以及在夜间与恶劣气候条件下起飞着陆的准确性和安全性，第一代飞机仪表已无法满足要求。机电伺服仪表应运而生，该仪表是利用小功率伺服系统带动指示装置的一种指示器，指示信号可远距传输，精度显著提高，形式也多种多样，被称为第二代飞机仪表。

3.综合指引仪表

20 世纪 50 年代，随着作战飞机任务能力要求的提高以及上各种电子设备及输出信息的增多， 仪表板上功能日益拥挤，飞行员扫视各仪表的路径和时间加长，对指示参数相互照、分析判断过程也变得复杂，一种被称为第三代机仪表的综合指引仪表得到了发展应用。它把原来单一功能的机电伺服仪表的指引功能组合起来，将无线电导航、自主和经过计算机处理的飞行引信息综合进相关指示器。

前三代飞机仪表都属于电式，接受唯一信息和号由机电驱动装置带指示元件，如针、标志刻度盘计数轮等，在仪表窗口显示飞行信息。由于受工作原理的限制，机电式仪表具有信息容量小，功能有限；灵活性差，占用空间大；利用率低，人机工效差等缺点。

4.CRT电光显示仪表

20世纪60至80年代，CRT电光显示仪表取代机电式仪表成为战斗机的主流配置，该仪表一般由包括字符发生器在内的显示处理机、控制器和电光显示器件等组成。与机电式仪表相比，CRT电光显示仪表一表多功能，可以根据不同的飞行阶段和任务阶段选择不同的显示格式和信息内容，显示信息量比机电仪表大几倍甚至是几十倍；显示形式也灵活多样、适应多任务需要；任务过程也可实现动态和连续的显示。

20世纪90年代，有源矩阵液晶显示器得到应用，它克服了CRT显示器纵向尺寸长、高压、功耗大、制作复杂等缺点，实现了平板显示、重量轻、阳光下显示清晰、亮度可调、良好分辨率、快速响应、优良色彩和低功耗等功能，同时也具备了支持多路视频和图像叠加输出、2D/3D数字地图显示、画面旋转等功能，提升了飞行员的态势感知能力。

5.现代显控系统

21世纪最先进的显控系统有如下特点：第一，横贯整个仪表板的大屏幕显示器代替四个显示器“一平三下”排列的经典布局。这种显示器不仅可以全屏显示本机位置、航电、航线，以及通过本机传感器（如雷达、电光探测、电子支援测量）和战术信息网得到的目标及其轨迹数据、各种威胁和三维活动数字地图等，而且可以分屏显示雷达、红外探测、悬挂物状况和攻击等画面。第二，头盔显示器逐步取代抬头显示器，克服了抬头显示器视场小，满足不了大离轴角搜索、跟踪和瞄准目标以及大离轴角导弹发射的要求，体积较大，占据了仪表板中部的最佳视区等缺陷。