Можно ли в самолете использовать камеры и экраны вместо прозрачного лобового стекла?

Мне просто интересно: возможен ли коммерческий самолет без лобового стекла в кабине, только с внешними камерами и видеоэкранами?

Этот вопрос пришел мне в голову после прочтения энного появления лазера в глазах пилота . Кроме того, конструкция без лобового стекла, безусловно, легче: когда нет пассажиров, мы избегаем ставить окна! Каковы пределы и возможности этого решения?

Под "всегда" я имею в виду не "через века", а через 30/40 лет.

Я уверен, что такая идея уже упоминалась здесь несколько раз. Технически это вполне возможно. Однако у него есть существенная проблема. Это добавляет точку отказа, и никто не хочет этого добавлять.
@fooot о, это очень интересно! Это то, что я имел в виду. Я проведу некоторое время в Интернете для некоторых исследований. Спасибо.
@fooot Я не думаю, что из задней кабины было что-то видно. Это было в основном для проверки IFR, так что это не считалось проблемой.
Предотвращение лазерных атак с использованием самолетов без окон похоже на предотвращение кражи со взломом путем строительства домов без окон: это не решение. Хорошим решением было бы иметь на борту киловаттные лазеры, которые автоматически стреляют по источнику в порядке самообороны.
Немного не по теме, но у Spirit of St Louis нет ветрового стекла, а перископ ориентирован сбоку, и многие беспилотники используют камеры по очевидным причинам.
@aeroalias некоторые тесты включали в себя различные видео и датчики, которые могли отображаться в кормовой кабине.
@mins Я не вижу в этом решения текущей проблемы с лазером. Если бы мы говорили о каких-то оружейных лазерных атаках, может быть. Но я думаю, что большинство инцидентов с лазерами - это не столько атаки на самолет, сколько просто глупые люди, которые не знают или не заботятся о том, насколько это безрассудно. Я вижу, что те же самые люди будут еще более мотивированы, если они смогут вызвать реакцию самолета.
@TomMcW: Просто шутка. Под киловаттным лазером я имел в виду мощность порядка киловатта. Этого должно быть достаточно :-)
@mins Курите их там, где они стоят!
Самая большая проблема — это восприятие глубины, без возможности корректировать вид в зависимости от положения наблюдателя будет сложно оценивать расстояния. Это будет особенно запутанно, так как камера не находится в том же месте, что и голова пилота, что затрудняет перевод ее в систему 1: 1 глаз: камера и имеет перспективу в другом положении, чем пилот (ы).
@TomMcW: Что касается «глупых людей», думайте об этом как об улучшении генофонда :-)
На практике они будут использовать очки виртуальной реальности. Технология достаточно зрелая, и ожидается, что она появится на потребительском рынке в течение года или двух. И у него проблемы с восприятием глубины и лагом уже решены (более или менее). И он, вероятно, будет использоваться только для самолетов с дистанционным управлением. Возможно, для сверхзвуковых оптимизированных военных самолетов даже с пилотом, но трудно представить себе вариант использования, который потребовал бы наличия пилота для такого.
@HCBPshenanigans Хотя это сделало бы работу, я почти уверен, что это лазер мегаваттного класса. :) Однако один из следящих лазеров мог бы сработать.
Некоторые минусы, которые я считаю очевидными, это: гораздо меньший динамический диапазон систем камера/экран, низкое разрешение, задержка около 30 миллисекунд, а также камеры подвержены лазерным атакам (на самом деле, они уже могут пострадать от полета, направляющегося к солнцу, на несколько минут)
@reirab Будь большим или иди домой.
@VilleNiemi Oculus Rift уже выпускает комплекты для разработчиков в течение года или около того, а потребительские версии выпускаются этим летом, IIRC. Кроме того, Google Cardboard существует уже полтора года.
@reirab Да, я знаю. Вот почему я оптимистично предполагаю, что что-то полезное появится на рынке в течение года или двух.

Ответы (5)

Это вполне возможно сделать сейчас, просто это не очень хорошая идея. Недостатки безопасности перевешивают преимущества этого. Если у вас нет иллюминаторов в кабине, сбой в электронике или системе оставит пилотов полностью слепыми, без каких-либо ориентиров. "Mark I Eyeball" работает в самых разных условиях и не требует электропитания. Кроме того, в кабине обычно их 4, и есть вероятность, что хотя бы один из них сработает.

С современными системами управления по проводам , не приводит ли полный отказ электрической системы к потере управления? Если бы была реализована кабина без окон, она, вероятно, имела бы такое же количество резервов, как и другие важные системы полета.
Вводящие в заблуждение визуальные подсказки являются основной причиной инцидентов. Опора на дальновидность не предотвратила крушение в Гранд-Каньоне в 1956 году. Хороший аргумент в пользу тихоходной гражданской авиации, но выиграет столько же, сколько вы потеряете для пассажирских авиакомпаний.
@RockPaperLizard Блоки питания для него могут быть одинаково избыточными, но было бы сложно сделать сами экраны одинаково избыточными, сохраняя при этом их положение. Кроме того, размещение дублирующих камер достаточно близко, чтобы они могли обеспечить правильное поле зрения, и достаточно далеко друг от друга, чтобы они не могли быть отключены одним событием (например, столкновением с птицей). Вдвойне, если это единичное событие похоже на обледенение или град.
@reirab Это хорошие моменты. Я не уверен, что они непреодолимы, но, тем не менее, хорошие моменты.
@ user2617804 Ваши комментарии верны. Это заставляет меня задаться вопросом, как мы можем представить кабину будущего, предполагая, что пилоты не могут напрямую видеть свое окружение .
@reirab - Я не могу сказать, что согласен с близостью камеры. Постобработка не должна вводить значительную задержку, потому что преобразования и деформации являются функцией относительного положения и угла; для заранее определенных положений и углов камеры матрица преобразования может быть предварительно вычислена и применена аппаратно с помощью FPGA. Это зависит от наличия стационарных камер, поэтому их должно быть много . Хорошие камеры в наши дни дешевы, малы, легки и маломощны. Вы бы не поставили стационарную камеру в купол, вы бы установили ее за точечным отверстием в обшивке самолета. Низкое сопротивление.
@PeterWone Обычно используется для 3D-рендеринга. Видеть мир с помощью камер, создавать трехмерные модели с высоким разрешением из плоских изображений, создавать правильные текстуры для лиц, а затем визуализировать сцену и проецировать ее обратно в соответствующие двухмерные виды — задача нетривиальная. Это не невозможно, но это непросто. Вы, вероятно, захотите что-то более похожее на программируемый графический процессор (или несколько программируемых графических процессоров), чем на FPGA. Сделать это достаточно быстро, чтобы поддерживать полезную задержку для автомобиля, чьи самые важные виды из окна связаны с гонкой по сцене со скоростью 200 миль в час, непросто.
@PeterWone В любом случае окна намного дешевле и имеют гораздо меньше вероятных режимов отказа. Также стоит отметить, что использование экранов для имитации окон предполагает фиксированное положение обзора... что является плохим предположением, когда у вас есть 2 (или более) пилота, которым нужно иметь возможность смотреть на одну и ту же часть стекла и видеть два различные изображения в зависимости от их положения относительно стекла. Носимая гарнитура в стиле Oculus для каждого члена экипажа, вероятно, была бы лучшим решением.
Зачем исправлять изображение камеры на "правильный вид"? Я думаю, что во многих случаях вид из кабины не идеален, но люди терпят это, потому что они предпочитают сидеть в кабине, а не снаружи самолета. Конечно, добавление дополнительных камер было бы полезно во многих случаях (например, чтобы избежать столкновений в воздухе в случаях, когда по крайней мере у одного самолета нет ATACS, и каждый самолет случайно остается в слепой зоне другого самолета).

Является ли это возможным? конечно да. Airbus подала заявку на патент на кабину без окон, в которой внешний вид отображается в кабине с помощью камер и экранов. Сама технология доступна, и в последние годы был достигнут значительный прогресс в соответствующем оборудовании.

Станет ли это реальностью? Может быть. В настоящее время нет ничего плохого в лобовых стеклах в самолетах (наведение лазера на самолет является незаконным, в любом случае лазеры также могут повредить датчики камеры). Зачем чинить то, что не сломано? В будущем это вполне может быть использовано, может быть, в сверхзвуковых самолетах (например, Spike Aerospace предложила конструкцию без окон кабины; что интересно, в конструкции еще есть окна кабины). Добавление камер и дисплеев добавляет еще один уровень сложности, который в настоящее время не нужен.

Кроме того, есть и другие вопросы для рассмотрения. Чтобы дать пилоту обзор, по крайней мере, такой же хороший, как у вылетающего самолета, изображения с нескольких камер должны быть «сшиты» и отображены. Система должна делать это без каких-либо задержек (похожая проблема была у F-35 при присоединении каналов от DAS). Если нет веских причин для добавления камер и дисплеев, ветровое стекло останется.

«Система должна быть в состоянии сделать это без каких-либо задержек». Есть исследования о том, сколько «задержек» может заметить человек, и это даже не «не может компенсировать», IIRC это около 60 мс, что в компьютерное время в наши дни вечность . Я очень сомневаюсь, что соединение статических камер со статическим дисплеем было проблемой, вероятно, это было связано с тем, что дисплеи на F-35 не были статичными. Также в F-35 используются очень старые компьютерные технологии.
Одной из причин для этого может быть то, что ветровое стекло дорогое (> 20 тысяч долларов) и имеет довольно высокий уровень отказов, по моему опыту, ветровые стекла №1 служат около 6 лет в коммерческой авиакомпании. Они также очень тяжелые. Они создают слабое место в фюзеляже, требующее более тяжелой конструкции, и обычно создают менее идеальную аэродинамическую форму. Так что есть причины, кроме лазерных указок, чтобы сделать это.
@ Сэм, я не уверен, что такое отставание, но я знаю, что отставание в видео вызывает проблемы у операторов заправки KC-10. По сути, задержки достаточно, чтобы оператор начал оскуляцию, вызванную пилотом. Я знаю, что было много работы над выносными станциями дозаправки в воздухе КС-767 и КС-46, чтобы убрать как можно большее отставание, что, конечно, проще с сегодняшними технологиями. Другая проблема с удаленными операциями по дозаправке в воздухе - потеря восприятия глубины.
Тогда я надеюсь, что они не получат этот патент! Очевидно, что самолет НАСА уже делал это раньше, так что это не новая идея.
@ Сэм Около 60 мс? Вы предполагаете, что человек не заметит частоту кадров 17 кадров в секунду? Если да, то я знаю многих геймеров, которые категорически с вами не согласятся.
@reirab - задержка 60 мс, а не цикл обновления 60 мс. Вы видите вещи через 60 мс после того, как они произошли.
@reirab, я совсем не об этом. Задержка и частота обновления никак не связаны друг с другом.
60 мс могут показаться вечностью в компьютерном времени, но многие цифровые видеосистемы работают с камерой, снимающей 60 кадров в секунду (начните с 16 мс задержки от одного кадра к другому), ждите, пока весь кадр будет загружен в ОЗУ, прежде чем начать обработку (что может занять еще 15 мс), затем выполнить некоторую обработку, а затем начать подавать ее на дисплей (что может занять еще 15 мс). Если тайминги входных и выходных кадров не синхронизированы, это может добавить к миксу еще 15 мс. Довольно грустно, учитывая, что старое аналоговое видео имело наихудшую задержку 17 мс для быстрого движения.

Это должно быть... интересно... во время сбоя в электросети.

Удачи вам в получении разрешения на использование в любой точке мира, во многих юрисдикциях вы даже не можете построить чисто стеклянную кабину. Точно так же вы можете иметь все камеры, которые вам нравятся, при условии, что вы все еще можете смотреть в окно.

Это, конечно, технически осуществимо, но это не очень хорошая идея.

В некоторой степени, но отсутствие восприятия глубины может быть проблемой на рулежных дорожках.

Но если речь идет о лазерах, я думаю, они должны установить что-то похожее на линзы с автоматическим затемнением, используемые сварщиками, на передние окна.

Вы можете хотя бы уменьшить, если не полностью решить эту проблему, используя VR-гарнитуры (например, Oculus Rift ). Вы даже можете прикрепить камеры к самой гарнитуре и запрограммировать систему на отображение интерьера кабины, за исключением случаев, когда пилот смотрит туда, куда в противном случае были бы окна.

Технически возможно, но не очень удобно. В качестве первого шага можно было бы попробовать пассажирские самолеты без окон. В переполненных индийских автобусах с окнами, заваленными непрозрачными рекламными материалами, очень неприятно не знать, куда ты попал. Опыт пассажиров можно взять за отправную точку. Также можно было бы учесть опыт космонавтов....

Можно ли в самолете использовать камеры и экраны вместо прозрачного лобового стекла?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v