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玻璃驾驶舱:航天飞机显示技术的故事

2021年1月10日通过史蒂夫Taranovich

在玻璃驾驶舱系列的最后一部分,我们看看如何显示已经达到他们目前的迭代在太空X航天飞机。

在这个关于显示和界面在航空航天中的重要性的系列中,我们已经讨论了触摸屏显示的基础知识看了看显示在F/A-18超级大黄蜂.

现在我们将以空间应用中的“玻璃座舱”作为结束,这个术语用于描述数字显示(特别是lcd)和接口,因为它从纯粹的模拟接口,如刻度盘。

“玻璃驾驶舱”

那么,让我们来看看带有触摸屏的“玻璃驾驶舱”,用于太空旅行。不像F-18那样,不需要担心“敌机”、空中和地面目标,也不需要担心飞行员在太空中的威胁。亚特兰蒂斯号航天飞机实际上有一个玻璃座舱”。

我对“玻璃座舱”的第一次体验是在我参观美国国家航空航天局(NASA)休斯顿约翰逊航天中心(Johnson Space Center)期间。我遇到了前宇航员李·莫林,医学博士,博士(上尉,美国海军,RET),现在领导NASA船员接口快速原型实验室(RPL)猎户座计划.图5。

RPL在利用即时反馈以及宇航员、承包商和NASA合作伙伴之间的密切合作方面拥有专业知识,从而成功地应用快速原型模型。

图5。前宇航员李·莫林告诉我“猎户座”的三屏“玻璃驾驶舱”设计(来自洛丽塔·塔拉诺维奇)

图6。Lee Morin讨论了人机工程学设计,为将要使用它的宇航员提供最佳的显示距离和角度(图片来自Loretta Taranovich)

70年代中期的平均飞机在驾驶舱有超过100个仪器/控制器!主要的飞行仪器有指示器,符号,还有把控制板挤到飞行员面前。这就需要改变显示器处理原始飞机系统和飞行数据的方式,使飞行员可以更简单地查看飞机的情况、位置和进展。

为了应对这种情况,NASA Langley研究中心与他们的行业伙伴合作,创造了一个“玻璃驾驶舱”,通过减少飞行员在高峰时期的工作量来提高安全性,并帮助飞行员保持态势感知。波音公司向该项目提供了一些经验丰富的工程师,由罗克韦尔柯林斯公司制造硬件。“玻璃驾驶舱”是计算机系统能够管理和飞行员能够管理之间的正确平衡。

图7。“猎户座”的计算机系统和“玻璃驾驶舱”是模仿波音777设计的。NASA重复使用现有的、经过飞行测试的飞机系统,以达到成本效益,这是有意义的,有助于保持预算限制,同时仍然保持宇航员在太空中的安全和功能。图片由美国国家航空航天局

使用Crew Dragon控件进入Space-X

Crew Dragon的触屏是一个非常坚固的系统。尽管早期对触摸屏系统有犹豫,但SpaceX与许多宇航员密切合作,创造了一个可靠的、也适合宇航员(他们将成为使用触摸屏的人)的界面。

我们进行了大量的测试和评估,这些测试和评估是关于显示器上的陈设以及如何向机组人员展示这些显示器。Dragon Demo-2的宇航员与SpaceX合作,改进了触屏界面和触屏显示的方式,以便能够干净地飞行,在触屏时不会出错。

宇航员Matthew Dominick在他的All About Cir亚搏电子cuits/Moore 's Lobby播客中说他在评论商业空间部门时重申了这一点:“商业人员把CAD/设计人员放在了工厂的旁边。工厂里的人就可以走到设计某样东西的工程师那里,过来看看情况,看看如何更好地建造/组装它。”

这是太空技术关注宇航员安全和效率的新时代,21当他们踏上国际空间站(ISS)之旅或“大胆地走向”其他世界的时候。

这是发现号航天飞机的驾驶舱,美国国家航空航天局.