CAAC
中國民航
平視螢幕（HUD） 應用路線圖
(草案V1.3)
中 國 民 用 航 空 局
Civil Aviation Administration of China
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（空白頁）
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目 錄
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第一章 HUD 簡介
1.1 平視顯示器
平視螢幕（以下簡稱 HUD）技術源於軍工技術。自上世紀八十年代初，HUD 開始應用 於民用幹線飛機，並日趨成為駕駛艙的重要組成部分。
HUD 是一種可以把飛行數據投射到駕駛員正前方透明顯示組件上的系統，使駕駛員保 持平視姿態獲取飛行資訊。典型的 HUD 由顯示組件、控制組件、感測器、電腦和電源等 組成，可接收機載導航系統或飛行指引系統的資訊，使得飛機飛行航跡、慣性加速度、人 工地平儀等各種符號，與外部視景的相應特徵保持一致。HUD 通過顯示組件，將所顯示的 飛行航跡符號同飛行員透過飛機前擋風玻璃看到的視景結合在一起。羅克韋爾柯林斯平視 指引系統(HGS®)是一種航空器的正形投影 HUD，可以向飛行員提供自身系統産生的著陸引 導。在起飛和降落階段還可以在 HGS 上顯示引導符號。
增強型目視系統（EVS）通過圖像感測器獲得外部景象電子實時圖像，將資訊顯示在 HUD 上，或獨立使用，向飛行提供跑道特徵（例如：跑道照明）以及周圍地形和障礙物特 徵的圖像,提高夜間和低能見度條件下飛行時的情景意識。
平視螢幕（HUD)與自動著陸系統，機載電子系統增加了飛機運作能力，可降低著陸 和起飛最低天氣標準。與可靠的 ILS 和低能見度運作程式相結合，經局方特殊批准允許航 空營運人在 I 類儀錶著陸地面設施上實施特殊批准的 I 類、II 類、III 類運作。
1.2 HUD 應用的優勢
l 增強飛行情景意識；
l 減少飛行技術誤差；
l 有助於實施穩定進近；
l 減少重著陸和擦機尾事件的發生；
l 為空中交通防撞系統、風切變及非正常姿態等狀況提供識別和改出指引；
l 改善全天候運作和航班正常性；
l 提高對能源狀況的感知能力，改善能源管理；
l 提供著陸減速資訊，減少制動組件磨損；
l 精確預測接地點，提供擦機尾警告、非正常姿態改出資訊，改善飛行品質。
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1.3 ICAO 建議
國際民航組織（ICAO）在附件 6《航空器運作》（第一卷）中，明確了 HUD 和 EVS、SVS 的作用和應用優勢，以及 HUD 技術應用的相關要求。
第二章 路線圖目的
2.1 決策和計劃
本路線圖闡述了中國民航局的決策和計劃，提出了總體戰略目標和時間框架，明確了 相關的運作要求，闡釋了機場和基礎設施規範，分析了現有機隊支援 HUD 應用的能力，提 出了機隊改裝規劃，展望了 HUD 與其他相關技術的融合與發展。
2.2 溝通和理解
HUD 應用涉及與國際民航和其他國家民航局之間的交流與合作，涉及與航空公司、空 管、機場、航空器製造商，及航電設備製造商等相關部門之間的溝通與理解，增加透明度， 避免重復適航和運作批准。讓所有參與者了解在本路線圖提出的時間框架內，中國民航 HUD 應用的內容、步驟和階段，滿足運作和管理要求。
2.3 職責和分工
HUD 應用將為中國民航飛行運作帶來明顯安全效益。本路線圖規定了 HUD 應用參與者 的職責和要求，説明可獲取的安全和經濟效益，有助於分析和確認 HUD 應用所面臨的問題， 以支援國家和民航局重要戰略性決策和投資。中國民航局將在 HUD 年度計劃中明確具體實 施工作內容。
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第三章 中國民航運輸係統
3.1 現狀
中國民航目前運輸總週轉量已位居世界第二位。2010年，全行業共完成運輸總週轉量 538億噸公里，其中完成旅客運輸量2.68億人次，完成貨物運輸563萬噸，國內定期航班運 輸機場175個，旅客吞吐量超過1000萬人次的機場數量達到16個，首都/國際機場客運和上 海/浦東機場，貨運總量分別位列世界第二和第三名，民航定期航班航線總數1880條，航線 運輸類的飛機1597架，共有16家航空公司開通了至54個國家和地區110個城市的定期航線。
長期以來，中國民航始終堅持“安全第一，預防為主，綜合治理”的工作方針，不斷 建立健全安全法規和監管體系，取得了顯著成績。進入民航“十二五”規劃以來，民航基 礎設施大幅改善，保障能力顯著提高。預計“十二五”末，民用運輸機場總數將達到230 個以上，航空運輸通達能力顯著增強。同時，民航服務水準不斷提高，建立了旨在保護消 費者利益的一系列規章制度，推行優質服務，保證航班正常。
3.2 挑戰
中國民航航空運輸系統在快速發展過程中面臨著諸多挑戰，包括：空域受限、機場容 量飽和、運輸總量大幅度增長、飛機機隊數量快速增加等安全運作因素。
l 航空公司安全壓力
中國經濟的快速增長，拉動了國內航空運輸業發展，飛機和駕駛員數量大幅度增加， 旅客出行對航班正點率的要求更高，航空公司安全和運作壓力越來越大。考慮到運營成本 問題，航空公司在低能見度運作和新技術應用方面資金投入少；駕駛員應對複雜地形和不 利天氣的飛行訓練不足；對飛機的運作風險控制能力較低，使當今安全管理和航班正點運 行與效益之間的矛盾日益突顯。
l 機場保障壓力
目前，我國具備保障低能見度運作條件的機場數量不足。當出現嚴重影響飛行運作的 天氣條件時，航班大面積延誤和旅客滯留等現象日益嚴重，使用傳統運作模式對地面設施 的依賴程度高，導致機場運作保障面臨很大壓力。機場基礎設施投入和地面運作保障能力
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不足，按照傳統方式建設和/或將現有I類運作的機場改造成II類運作標準的機場，資金投 入量大、技術難度高。
特殊機場受地形和氣象條件的影響，導致傳統陸基導航設施難以滿足運作需要，機場 建設和保障投資巨大，維護成本高。在特殊機場實際飛行過程中，給駕駛員建立對外界環 境的有效監控帶來困難。
3.3 未來發展
未來中國民用航空運輸總量，仍將以年均10%以上的速度增長。到2020年，運輸總週轉 量預計將達到1400億噸公里以上，旅客運輸量將超過7億人次，旅客週轉量在國家綜合交通 運輸體系中所佔比重達到25%以上。民航航線網路將繼續擴大，民用運輸機場數量達到240 個以上，通用航空機場數量也將不斷增多。
在世界民用航空運輸系統發展過程中，航行新技術將在飛行安全和運作效益方面起主 導作用。近年來PBN、ADS-B、EFB、HUD/EVS等航行新技術，逐漸在民用航空飛行運作中得 到廣泛應用。HUD/EVS、EFVS、SVS等技術的應用，可降低機場運作最低標準和提高飛機在 低能見度條件下運作能力，進一步提升飛行安全品質和運作效率。
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第四章 應用實施
4.1 總體目標
l 提高航空安全水準；
l 改善飛行品質；
l 減小機場基礎設施升級負擔，提升運作保障效能；
l 提高航班正點率，增進社會效益。
4.2 關鍵任務
l 在飛機和模擬機上裝備 HUD，增加培訓、制定運作程式；
l 在機場公佈使用 HUD 運作最低標準，提高飛行運作安全品質；
l 在所有合適的機場實施特殊批准的 I 類標準的運作；
l 在所有合適的機場 I 類儀錶著陸系統設施上，實施特殊批准的 II 類運作。
4.3 工作內容
4.3.1 政策與標準制定
（1）現有法規標準
l 《一般運作和飛行規則》CCAR91 部
l 《民用航空機場運作最低標準的制定與實施》（CCAR97 部）
l 《民用航空機場運作最低標準制定與實施準則》（AC-97-FS-2011-01）
l 《使用平視螢幕實施 II 類或低於標準 I 類運作的評估和批准程式 》
（AC-91FS-2010-03R1）
（2）修訂相關航空規章使涵蓋HUD/EVS運作相關的政策標準；
（3）完善HUD/EVS應用程式，獲得航空公司、機場公司、空中交通管制等單位的運作 支援；制定航空運營人和機場公司實施運作最低標準的資格認定程式。
（3）確定關鍵機場的實施計劃，提出達標時間表，確保使用HUD的航空運營人在獲得 運作資格批准後得以順利實施運作。
4.3.2 機場運作評估
機場運作評估主要包括以下內容:
l 前期評估：機場凈空、設施、標誌標識等；
l 機場運作：凈空處理（按需要）、標誌標識變更、編制機場運作保障程式等；
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l 導航、助航等設備、設施性能：滿足民航局相關規章標準，以及 ICAO 附件 10《航 空電信》等要求；
l 機場地面運作保障：現有程式符合實施 HUD 運作標準的保障要求等。
4.3.3 航空運營人補充合格審定
航空運營人實施HUD運作，應確保航空器安裝的HUD設備符合適航要求，制定運作和維 護程式，完成相關人員的運作資格培訓，向局方提出運作申請並獲得批准後方可運作。
4.3.4 宣傳與培訓
在HUD實施進程中，民航局將加強宣傳與培訓工作，由指定的HUD培訓中心及相關單位 承擔。培訓對象包括局方、空管、機場、航空運營人等單位和相關人員。培訓材料將及時 更新，確保參訓人員及時了解和掌握HUD的最新進展和技術資訊。各院校應將HUD理論納入 教學體系，在飛行訓練中設置HUD訓練科目（如適用）。
4.3.5 國際協調與合作
中國民航運輸系統是世界民航運輸體系的重要組成部分，中國民航HUD應用需保持與國 際間的協調與合作，內容包括：
l 與其他國家、地區民航主管部門協調與合作，避免國家、地區之間重復性適航和運 行批准；
l 與國外運營人和航空協會之間溝通，使其了解中國 HUD 運作的實施進展與要求；
l 與航空器製造商協調，了解航空器性能發展，提出中國機載設備的配備要求；
l 與 HUD/EVS 航電製造商合作，了解 HUD/EVS 特性和運作安全效益；
l 向 ICAO 通報中國實施 HUD 進展情況，提出國際發展建議；
l 應邀指導相關國家和地區的 HUD 實施。
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第五章 應用時間表
中國民航HUD應用分為三個階段，即：近期（2012–2014）、中期(2015–2017)、遠期 (2018–2020)。近期重點是在20%的運輸飛機上裝備HUD，在所需的飛機上安裝HUD/EVS，在 航空運營人主運作基地機場公佈特殊I類和起飛最低標準，在所需機場的I類儀錶著陸系統 上實施II類運作，完成航空運營人標準II類和特殊I類運作資格審定；中期重點是在50%的 運輸飛機上安裝HUD設備和所需的飛機上安裝HUD/EVS，完成航空運營人的運作資格審定， 在所有具備條件的機場進近圖中公佈特殊I類、低能見度起飛和II類運作最低標準；遠期重 點是在所有運輸飛機上全面推進HUD/EVS技術的應用，與PBN、GBAS著陸系統(GLS)等技術相 融合，在所有適用的機場進近圖中公佈HUD/EVS運作最低標準。
圖5-1 中國HUD應用實施階段示意圖
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5.1 近期(2012-2014)
中國民航局在推進HUD應用的過程中，將為航空運營人、機場公司提供多方面的支援和 協助。
新航空器
航空運營人應認識到，飛機HUD設備的加改裝工作是HUD技術應用的基本前提。目前正 在生産的飛機基本具備裝備HUD條件，要求航空運營人訂購的新飛機至少安裝單套HUD設備 及其所需的飛機上安裝HUD/EVS。
現役航空器
鼓勵並支援航空運營人現役飛機上加裝HUD並獲得運作資格。航空運營人應在2013年前 完成規劃，2020年底前所有飛機的加改裝，確保飛機能力滿足中國民航HUD/EVS應用發展規 劃要求，以及在境外機場運作的需要。已確定在中期將退役的航空器可不加改裝。
航空運營人
航空運營人建立HUD運作能力，應確保其HUD/EVS設備符合中國民航局的適航要求，制 定相關運作程式和維護大綱，完成飛行、維修和簽派人員有關HUD運作的訓練，向局方提出 運作申請，獲得運作資格。
模擬機改造、引進
在部分全動模擬機上配備HUD設備，其數量應與要求進行HUD運作的駕駛員數量匹配， 以滿足訓練的需要。
機場
2014年底前，將完成全國30%的機場HUD運作前期評估，當評估符合運作條件時，在進 近圖中公佈特殊I類運作最低標準和起飛最低標準。
5.2 中期(2015-2017)
新航空器
航空運營人在訂購新飛機時應考慮至少安裝單套HUD設備。
現役航空器
航空運營人在50%的現役飛機上加改裝HUD設備和所需飛機的EVS。
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航空運營人
航空運營人應確保其HUD設備符合相關適航要求，建立HUD運作能力，修訂運作程式和 維護大綱，完成飛行、維修、簽派人員的HUD訓練，向局方提出運作申請，獲得批准後方可 運作。
模擬機改造、引進
在全動模擬機上配備HUD設備，其數量應與要求進行HUD運作的駕駛員數量匹配，以滿 足訓練的需要。
機場
2017年底前，完成國內所有機場HUD運作評估，對設備、設施做相應升級，公佈在I類 儀錶著陸系統上實施特殊I類、II類和起飛最低標準。在減少機場設施成本的同時，獲得相 同的運作優勢，使機場具備更高的運作保障能力。
技術融合
中國民航將開始調研HUD與其他技術融合的可能，初期重點放在成熟和現有的技術上， 如：APV、GLS、EVS、SVS技術等。
5.3 遠期(2018-2020)
航空器
中國的航空運營人所有合格的航空器至少安裝並運作單套HUD和EVS，中國民航局鼓勵 航空運營人在飛機設備選裝時安裝雙套HUD。
航空運營人
隨著HUD技術的普及應用，使用HUD運作應作為航空運營人所必備的運作能力之一。
機場
所有改擴、新建機場合格 I 類運作跑道均應具備使用 HUD 實施 II 類運作的能力，經過 評估後可具備 III 類運作條件，可根據運作需要在進近圖中公佈適用的最低標準。
技術融合
在遠期，中國民航將繼續擴大和完善 HUD 與其他技術的融合。
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第六章 航空器 HUD 運作能力
所有在中國民航實施HUD運作的飛機，應裝備相應的HUD設備，成為提升飛機運作能 力和飛行安全必需的組成部分。
航空器配備HUD設備，應遵循從實際出發、科學決策、整體規劃、逐步應用的基本原則。 航空運營人引進飛機或對現役飛機進行HUD加改裝時，應遵守中國民航局的技術標準。
6.1 現有機隊總體情況
截至2011年9月，全行業在冊運輸飛機1629架，其中：波音系列飛機837架，空客系列 飛機718架，巴西公司飛機48架，龐巴迪公司飛機23架，ATR型3架等。
圖6-1 中國民航各型運輸機市場比例
|
波音飛機 |
||||||||
|
737NG |
737CL |
747‐200 |
747‐400 |
757 |
767 |
777 |
MD‐11 |
MD‐90 |
|
562 |
133 |
3 |
39 |
47 |
17 |
30 |
3 |
3 |
|
空客飛機 |
|||||
|
A300 |
A319 |
A320 |
A321 |
A330 |
A340 |
|
11 |
152 |
325 |
122 |
89 |
19 |
注：本路線圖及本章內容中的數據，不包含香港、澳門、台灣的數據。
6.2 機隊HUD能力現狀
目前大部分幹線飛機執行HUD飛行的能力正日益提高。下面是目前擁有航空幹線HUD解 決方案的供應商名單。
表6-1 幹線飛機HUD解決方案及供應商
|
飛機機型 |
選擇單套 HUD |
選擇雙套 HUD |
HUD 供應商 |
|
空客
A319/320/321 A330/340 A350 A380 |
是 是 是 是 |
是 - 是 是 |
Thales |
|
波音 737NG 757 777 787 |
是 是 是 - |
是 - 是 標準 |
羅克韋爾柯林斯 |
|
龐巴迪 Q400 CRJ 700/900/1000 CSeries |
是 是 是 |
- - 是 |
羅克韋爾柯林斯 |
|
中國商飛 C919 |
- |
標準 |
中航集團 |
|
巴西航空工業公司 E-Jet |
是 |
是 |
羅克韋爾柯林斯 |
截至2011年9月底的統計表明，中國機隊中已有50架飛機配備了單套HUD系統，這50架 飛機均為737NG系列飛機。
6.3 未來航空器HUD計劃
目前主要航空幹線飛機製造商，對其新設計的機型均提供HUD安裝選項，其中部分製造 商將HUD設備作為標準配置。
中國民航認可製造商對任何未來飛機提供HUD提供安裝選項的做法，鼓勵製造商將HUD 作為標準配置提供而不僅僅作為選項。
6.4 機隊改裝計劃
目前，主要的飛機製造廠商為尚未交付的多數型號飛機提供HUD選項，併為現役飛機提 供升級服務。隨著新飛機的引進和舊飛機的退役，以及中國民航對服役機隊結構和飛機構 型調整，未來幾年中，飛機的HUD能力將會持續提高。
航空運營人應根據中國民航HUD實施路線圖中的近期、中期和遠期目標，對現役飛機的 HUD能力進行評估，制定購買計劃和改裝方案，確保飛機能力滿足HUD運作要求。
中國民航局在實施HUD過程中，鼓勵並支援航空運營人達到HUD實施目標。
第七章 機場 HUD 運作
7.1 運作現狀
7.1.1 I 類運作
目前，我國絕大多數機場都具備I類運作能力，儀錶著陸系統（ILS）和助航設施符合I 類運作要求，飛行程式、機場凈空和運作最低標準符合航空規章要求。對於這類機場在完 成適用HUD運作要求評估後，即可滿足飛機使用HUD實施特殊I類運作要求。
7.1.2 II 類運作
截止2011年12月，可供實施II類運作的機場有北京/首都、上海/浦東、西安/咸陽、成 都/雙流共4個機場。除此之外，還有部分機場正在進行II類運作標準的建設和升級改造， 成為可支援標準II類運作的機場。
標準I、II類機場的導航和助航設施，能滿足相應類別運作的要求。現代機型新增加的 HUD機載設備，提高了飛機的運作能力。新的機載系統加上現代可靠的儀錶著陸系統(ILS)， 與低能見度運作程式相結合，經中國民航局的特殊批准，可在原先支援I類（CAT- I）基本 運作的跑道上實施II類（CAT-II）運作，實現降低標準的可能。
7.2 升級改造計劃
7.2.1 特殊批准的 I 類運作
民航局頒布的規章闡釋對跑道、儀錶著陸設備的要求，以及降低最低運作標準所需要 的特別程式和批准等內容。在機場公佈特殊批准的I類運作最低標準需完成相應的評估，認 為適合進行特殊批准I類運作，方可實施。具體工作包括：
（1）計劃實施HUD運作保障的機場，應當由機場所在地局方飛行標準部門牽頭，組成 由機場、空管、航空公司等部門參加項目小組，根據《使用平視螢幕實施II類或低於標 準I類運作的評估和批准程式》（AC-91FS-2010-03R1）相關要求對機場儀錶著陸系統、敏 感區、助航燈光系統、跑道標誌標示、飛行程式等進行校驗與評估，制定用於HUD實施所必 需的職責與協調程式，經批准公佈最低運作標準。
（2）當機場滿足規章的要求時，中國民航局將在進近航圖中公佈批准的特殊I類運作 最低運作標準，並包含“使用平視螢幕（HUD）運作，需得到局方的特殊批准”的文字説 明。
7.2.2 在 I 類儀表著陸係統上實施 II 類運作
在機場I類儀錶著陸系統上公佈實施特殊II類運作的最低標準應當按照民航局頒布的 規章標準對機場進行評估和做相應的升級改造，這種升級改造僅用於某些必需的項目內容，
（1）選擇在I類設備上實施II類運作的機場時須重點考慮以下因素：
l 機場的航班數量及在全國交通運輸系統中的戰略地位；
l 降低運作最低標準後，可以實現改善運作的天數；
l 滿足規章要求的現有設備和資源；
l 可在降低運作最低標準的機場運作的航空器名單。
（2）選擇在 I 類儀錶著陸系統上實施特殊批准的 II 類運作，參與運作的各單位應當 按照《使用平視螢幕實施 II 類或低於標準 I 類運作的評估和批准程式》
（AC-91FS-2010-03R1）檢查內容對相應項目進行評估和檢查，確認各項均滿足運作要求， 填寫檢查單由飛行標準部門做出評估和判斷，符合運作條件時，由機場公司提出在相應的 跑道上公佈特殊批准的 II 類運作最低標準。
（3）在機場進近圖中公佈經批准的特殊 II 類運作最低標準和相應的運作程式。
7.2.3 特別檢查及責任落實
對經過評估認為適合在I類儀錶著陸系統上實施II類運作的機場，須進行特別檢查，並 在檢查結束後實施某些必要的變更。每個領域的責任應得到明確落實，完成所需的檢查單 項目並由適當機構認可簽字，表示在I類設備上實施II類運作的評估工作已經完成。
第八章 安全過渡原則
目前中國民航機隊 HUD 裝備率較低，在未來一段時間內，具有 HUD 能力的航空器和 不具有 HUD 能力的航空器將並存運作。中國民航局將在一些機場上優先批准 HUD 運作，以 加速對傳統運作模式的替代。
為了確保平穩過渡到全面使用 HUD 運作，中國民航局將考慮下述安全過渡原則：
l 給予航空運營人足夠的過渡時間升級或加裝設備；
l 給予機場足夠的過渡時間建立HUD運作保障能力;
l 進行安全評估以及定期檢查，制定應急預案，確保持續安全；
l 航空公司、機場、空管等相關部門，按計劃開展HUD相關知識培訓。
第九章 未來與其他技術的融合
9.1 增強視景係統(EVS)
EVS能夠顯示真實外部實景的視頻圖像，該圖像由紅外(IR)傳感器（或同類圖像感測器） 産生，感測器安裝在航空器的前部（可捕獲前方外景的清晰視野）。EVS圖像可單獨使用， 也可與HUD融合使用，通過平視鏡向飛行員提供跑道特徵（如：跑道燈光）以及周圍地形和 障礙物特徵的圖像。
提供增強的視覺圖像的目的，是為了提高駕駛員夜間和低能見度條件下情景意識。然 而，隨著增強型飛行視景系統(EFVS)的安裝，圖像感測器和HUD的運作優勢正在確立。FAA 已批准在使用EFVS運作時，只要飛行員可清晰辨識某些目視參考，直線進近時可以下降到 決斷高度（DA）或最低下降高度（MDA）以下、接地區標高（TDZE）100英尺以上，而不是 通過使用II類或III類進近方式來實現。在接地區標高（TDZE）以上100英尺處，目視參考 必須以自然視線進行確認。此外EASA規定，當飛行員使用EFVS時，不允許降低決斷高度（DA） 或最低下降高度（MDA），只允許減少跑道視程（RVR）。
9.2 合成視景係統(SVS)
HUD支援合成視景系統。SVS視景在飛機航電設備內部産生，以飛機的位置和姿態為基 準，並以存儲的地形、跑道、障礙物數據庫為基礎。SVS圖像覆蓋了飛行員通過HUD看到的 真實世界，也會提高夜間和低能見度條件下情景意識。
9.3 類精密進近程式（APV）
HUD作為主要飛行資訊顯示的一部分，重復顯示了航空器機載飛行控制系統(FCS)提供 的飛行指引資訊。利用HUD上顯示的航空器飛行控制資訊時，也包括對類精密進近程式在內 的PBN運作數據的監控，確保航空器持續保持PBN運作精度要求。
飛行指引儀以及與APV運作相關的資訊，以引導提示的形式出現在HUD上，而該引導提 示的設置也考慮了飛行航跡符號。HUD也顯示飛行指引和自動駕駛工作狀態，包括APV過渡 模式到捕獲模式。與PFD上的顯示方式相同，在HUD上也能顯示與APV相關的警告資訊（例如 偏離正常軌跡）。
9.4 GBAS著陸係統(GLS)
HUD 提供內部産生的飛行指引命令，允許 III 類條件下的進近、著陸、滑行。目前這 些飛行引導命令利用的是 ILS 導航資訊，然而也可以將 HUD 配置成利用 GLS 資訊實現其指 引功能。
附件 A：HUD 技術簡介
HUD在各飛行階段為駕駛員提供增強的情景意識和狀態管理能力，減少了駕駛員在飛行 中頻繁俯視看儀錶的動作，使其可以始終保持平視飛行。HUD上所有關鍵的飛行資訊都與駕 駛員外部視野保持正形投影，使駕駛員在任何跑道、各種氣象條件下都能夠精確地控制飛 機狀態參數、準確地預測接地點。
ICAO 附件6認可了HUD運作特點和對安全效益的作用。不同的HUD産品在功能上略有區 別。本附件以美國羅克韋爾柯林斯公司HUD/HGS和法國泰雷茲公司的HUD為例，具體闡述HUD 在飛行安全方面和運作方面的優勢。
HUD/HGS利用高度完整的電腦架構，收集並評估重要的飛行數據，比如姿態、空速、 高度和導航設備資訊等，從而計算出指引著陸的資訊。適當的時機，HUD/HGS也顯示特別的 符號組，幫助駕駛員對各種緊急情況做出迅速、準確的反應。
在各個飛行階段，HUD/HGS可以用作全天候的飛行螢幕，其優勢是增強情景意識和提 高飛行品質。根據最新研究結論，在所有民航起飛和著陸事故中，68%的事故可以通過使用 HGS避免或降低事故危害程度。
HUD/HGS通常由下列主要的航線可更換組件（LRU）組成：合成螢幕、頭頂部件、計 算機、系統信號牌、控制面板。
附件A 圖-1 HGS系統組件
HGS 的安全優勢
保持平視起飛
HGS給駕駛員提供這樣的能力，即在不需要低頭觀察傳統儀錶的情況下完成起飛動作。 這樣的安全水準是傳統儀錶所不能達到的。在高速滑跑時，即便是以最快的速度掃視一次 下部傳統儀錶也會導致與外部世界的視景中斷，而駕駛員必須花費幾秒鐘才能恢復該情景 意識。在低能見度運作中尤其是這樣。在已經收到的很多使用HUD起飛的事件報告中，駕駛 員因為在起飛中不用向下看，避免了飛機被外來物危險接近或者跑道上的交通衝突。
實行低能見度起飛（LVTO）
LVTO是HGS的一個特有功能，它可以提供給駕駛員使用HGS指引來引導起飛的能力。當 實施低能見度運作時，駕駛員可以獲得最低可用的起飛最低標準。駕駛員通過把地面滑跑 符號放在航向道引導提示符上來跟蹤航向道引導。
使用慣性延伸的下滑道
附件A 圖-2 HGS延伸下滑道
在AⅢ模式下，延伸的下滑道是這樣計算的，即利用慣導地速和參考下滑道來確定一個
參考垂直速度，該速度被整合後給出一個參考高度，該高度對沿著地面軌跡飛行方向的下 滑道波束的中心作參考。參考高度在140英尺處被初始化，之後被連續計算，並與飛機的修 正後的高度相比較來産生垂直偏差的指示。在初始化處存在的下滑道偏差被包括在計算中。 從初始化處即140英尺處開始的四秒鐘內，控制邏輯線性地消除下滑道偏差並且逐漸忽略延
伸的偏差。對於大多數飛機，這種逐漸化過程導致在僅低於100英尺AGL（比地面高）處就 完全把下滑道偏差從垂直引導計算中去消除。
精確的目視進近下滑角指示
下滑道參考線在所有進近模式中都可被駕駛員使用，選擇範圍是0.00到－9.99度，並 且有能力建立一條目視下降軌跡到任何跑道上，該參考線在沒有裝備下滑角度指示器的機 場特別有用。在夜間進近到沒有VASI（目視進近下滑道指示器）或PAPI（精密進近下滑指 示器）或類似設備的跑道，即“黑洞進近”，是特別困難的，並造成了很多CFIT（可控飛 行撞地）事故。有下滑道參考線的HGS就減少了在這些進近中的不安全事件。
顯示起飛跑道剩餘長度
對於起飛，在下列情況下 HGS 會顯示跑道剩餘長度：
l HGS模式是PRI（主模式）
l 兩個VHF/NAV接收器都被調諧到同一個有效的ILS頻率
l 飛機對正跑道（航向道偏差小于1個點並且磁航向在MCP（模式控制面板）選擇的航 向10度以內）
l 跑道長度範圍為7500英尺-13500英尺 跑道剩餘長度數值被初始化為HCP（HGS控制面板）跑道長度減去150英尺，因此在HCP
上輸入的跑道長度數值應該對應于從對正跑道起的剩餘跑道距離（即：對於一個在跑道中 部的起飛，只有在轉入點之後剩餘的那部分跑道才能被輸入）。假設開始時的150英尺地面 滑跑距離是從0加速到20海裏/小時所需要的，使用這個假設是因為在低速時IRU（慣導組件） 的地速輸出是不準確的，而在起飛滑跑前當飛機在跑道入口處等待時，這種不準確性可能 導致跑道剩餘長度被錯誤地計算遞減。長時間的地速低於20海裏/小時的初始地面滑跑將導 致在跑道剩餘長度顯示中出現一個相應的錯誤。當地速大於20海裏/小時的時候，HGS持續 計算跑道剩餘長度，即把IRU（慣導組件）地速的積分結果從其數值中減去。跑道剩餘長度 將被持續顯示直到飛機離地，或者在RTO（中斷起飛）中減速到小于20海裏/小時，或者如 果IRU地速變得無效。
AⅢ模式進近
在AⅢ模式進近中，HGS根據飛機的幾何形狀，以及ICAO附件10關於在II類和III類ILS 設施上跑道入口穿越高度的限制（50－60英尺AGL），探測主起落架是否穿越跑道入口。如 果考慮在I類ILS裝備上的AⅢ模式操作（例如，在I類ILS上的II類運作）並且跑道入口穿越 高度少於50英尺或大於60英尺，在跑道剩餘長度讀數中應考慮相應的誤差。由HGS的AⅢ模 式提供的引導和監控，確保在跑道入口處飛機的下滑道偏差在2點以內。由於這個原因，跑 道剩餘長度僅在AⅢ模式進近後的滑跑時顯示。
主起落架至下滑道發射器的距離的計算是基於輪轂高度、下滑道偏差、HCP參考下滑道、 俯仰姿態、以及下滑道天線相對於主起落架的幾何關係。
附件A 圖-3 AⅢ模式進近下滑道偏差
下滑道波束
跑道入口
當HGS計算出的主起落架至下滑道發射器的距離為1050英尺的時候，就假設飛機在跑道 入口之上。跑道剩餘長度數值被初始化為HCP跑道長度，並且以起飛中的同樣的方法遞減， 即對IRU地速積分計算。對於著陸，在HCP上輸入的跑道長度應該是跑道入口之後的可用著 陸長度。
附件A 圖-4 跑道剩餘長度
跑道長度 － ∫ IRU 地速 dt
ay Length - òIRU Ground S
跑道剩餘長度讀數在接地時立即顯示，並且一直顯示直到IRU地速小于20海裏/小時或者飛 機從跑道脫離（即航向道橫向偏差大於80英尺，並且磁航向與MCP選擇的航向間的角度大於 15度）。在穿越跑道入口後IRU地速變得無效的情況時，跑道剩餘長度讀數消失。
防止擦機尾
附件A圖-5中擦尾俯仰極限“ ”符號開始顯示並與飛機參考符號相比較，表示 飛機正處於或接近擦尾的俯仰極限。如果該擦尾符號與飛機參考符號相接觸，就會發生擦 尾現象。在起飛中（包括在接地和復飛中）該擦尾俯仰極限符號顯示距離擦尾的俯仰角裕 度。如果飛機俯仰角度接近擦尾角度或者在起飛抬前輪（低於10英尺AGL）時俯仰角速度過 大，擦尾俯仰極限符號就被顯示。
附件A圖-6中，在著陸中擦尾警告資訊表示如果繼續增加姿態就會擦尾。在進近中，在 輪轂高度低於100英尺時擦尾監控功能自主啟動，直到飛機接地。
附件A 圖-5 擦機尾符號
附件A 圖-6 擦機尾告警
直觀的能量管理
飛機沿著飛行軌跡的慣性加速（或減速）是由飛行軌跡加速度符號“>”來表示的。該 符號表示所有影響飛機的力的總和，包括推力、阻力、以及飛機正在穿過的氣流，該符號 由慣性參考系統無延遲地提供並被顯示。
在飛行中，飛行加速度符號被放在飛行軌跡符號的左邊。當飛行軌跡加速度符號高於 飛行軌跡符號的機翼時，飛機在加速；當低於飛行軌跡機翼時，飛機在減速。要保持穩定 狀態（既不加速也不減速），飛行軌跡加速度符號必須放在指向飛行軌跡機翼的位置，它 可以被用來很有效地控制速度或飛行軌跡角度。
附件A 圖-7 飛行軌跡加速度符號
該資訊的獨特應用是使得駕駛員在所有狀態和條件下很精確地控制飛機速度。 除了飛行中的能量管理，HGS還以自動剎車系統演算法的方式提供減速管理，該演算法在HGS
電腦中獨立運作。由於增加了跑道剩餘長度，現在駕駛員擁有很直觀的方法來監控和管 理起飛和著陸時飛機在跑道上的減速率。
有效應對風切變
該符號提供一個飛機可能或已經進入風切變的指示。風切變警告資訊顯示在飛機參考 符號的正上方並且由“WINDSHEAR”這些字母組成。風切變警告資訊的顯示是GPWS（近地警 告系統）探測到風切變後的顯示之一。
附件A 圖-8 風切變告警
快速識別非正常姿態並改出
HGS的非正常姿態（UA）顯示是用來幫助駕駛員識別並改出。UA圖符集是以類似于姿態 指引儀（ADI）的方式顯示姿態資訊。根據飛機的姿態，該非正常姿態圖符集被自動啟動或 停止。當UA圖符集在工作時，UA圖符集取代當前選擇的運作模式圖符集（HCP繼續顯示當前 選擇的運作模式圖符集、狀態和數據輸入功能）。該顯示非常直觀，因此駕駛員能夠立即 對飛機的不正常姿態做出反應，而不需要觀測後再判斷的過程。
附件A 圖-9 非正常姿態顯示
柔和響應空中交通防撞系統決策諮詢（TCAS/ RA）
在TCAS/ RA告警中，HGS會顯示一組直觀、易於理解的符號，讓駕駛員柔和地進入明確 指定的安全指示框內並避免進入非安全區，而無需低頭觀察傳統儀錶。
附件A 圖-10 TCAS決策諮詢
HGS的運作優勢
目前世界上的許多民航當局都批准了HGS專有的運作標準。下面是中國民航批准的HGS 低於標準I類運作的標準（參考AC 91-FS-2010-03R1）。
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非-HGS RVR 最低運作標準 |
非-HGS 最低 決斷高（DH） |
HGS RVR最低 運作標準 |
HGS最低 決斷高（DH） |
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CAT I ILS |
550m |
60m |
450m |
45m |
中國民航平視螢幕應用路線圖 V1.3 （草案）
附件 B：縮略語
APV 類精密進近程式
CAAC 中國民航局
CAT ILS 類別（即：CAT I, CAT II, CAT III）
EVS 增強視景系統
GBAS 地基增強系統
GLS GBAS 著陸系統
HUD 平視螢幕
HGS 平視指引系統
ILS 儀錶著陸系統
LRU 航線可更換組件
RA 決策諮詢
SVS 合成視景系統
TCAS 空中交通防撞系統
附件：
