编者按：航空电子是作战飞机效能的倍增器，是未来信息化战场“制信息权”的关键手段，也是装备“信息化、网络化、体系化”发展的基础。座舱显示控制系统作为航空电子核心分系统之一，对提升飞机整体的智能化水平至关重要。为深入了解我国座舱显示技术发展现状及未来发展趋势，本报记者走进航空工业上电所，对航空工业显示控制专业首席技术专家、上电所副总工程师陆虎敏进行了专访。

本报记者　袁新立　欧洋

《中国航空报》：座舱显示控制系统是十分重要的航电子系统，它究竟实现了哪些功能，对飞机本身和飞行员起到哪些关键性的作用？
陆虎敏：座舱显示控制功能系统是飞机航电系统的重要组成部分，类似航电系统中的“司令部”。它直接确定了航电系统的工作模式和状态，管理着航电系统之间的数据传输，监控航电系统的状态变化，是飞行员及时获取飞机内外部各类信息最直接的人机界面，并根据不同任务阶段进行任务解算，为飞行员完成飞行、运输、攻击、空投、电子对抗等任务的提供了重要的决策辅助，在整个飞行过程中，发挥着至关重要的作用。

座舱显示与控制系统主要由显示管理处理机、显示器、控制器、视频摄像机、战术数据记录设备等部分组成。显示管理处理机主要负责显示系统与机上其他航电系统的交联工作，通过航空总线接收它们提供的数据，进行图形图像处理提供给显示系统，并把控制器的输入命令传送给有关电子设备。显示器将飞行数据、字符或图像直观化呈现给驾驶员。控制器为人机输入接口，通过按键或旋钮输入命令。摄像机可拍摄座舱外的前视场景。战术数据记录设备可记录显示画面和相关战术任务数据，以便以后回放和作战评估。

飞机从起飞到着陆的整个过程中，一般要执行导航、搜索、跟踪、瞄准以及攻击等任务，在这些任务的执行过程中，作为重要人机接口的座舱显示与控制系统显得尤为关键。系统通过多功能按键、旋钮、触敏和直接语音等多通道控制方式，实现飞行员对航电任务系统的控制功能；接收各航电任务系统的数据、参数与状态信息等，完成视频及图像、触敏控制、听觉与语音、手动脚动控制等信息处理与综合功能；向飞行员提供飞行引导指示、战场态势感知、武器瞄准攻击指示、威胁及飞机系统状态告警、系统任务保障与维护等信息显示功能。

因此，飞机的飞行质量与飞行员能力的发挥在很大的程度上依赖于座舱显示控制系统的性能，这也决定了座舱显示控制系统在航电系统乃至整个飞机系统中的重要地位。

《中国航空报》：座舱显示控制技术经历了怎样的发展历程？目前的国际先进水平是什么状态？

陆虎敏：与航电设备的发展和航电系统架构的发展相对应，飞机座舱作为全机信息显示以及控制命令发出的中心，也经历了从分立式机电仪表座舱，到采用综合显示控制技术的玻璃化座舱的发展历程，并继续向高度综合化、智能化座舱方向推进。

国外三代发展型飞机的座舱显示控制与任务处理系统几乎都采用了FC网络和1553B两套总线。两台任务处理机、雷达、光电设备、电子战、图形处理以及多功能显示器等采用FC网络交联，传输任务目标数据、视频图像等；同时任务处理机、雷达、光电、电子战、CNI设备、控制显示设备、飞控管理等采用1553B总线交联通信。先进总线技术的应用使得数据传输速率得到了显著提升，有效降低了飞机的质量和功耗，并增强了对电磁干扰的抵抗能力。

诞生在21世纪初的F-35飞机座舱显控与任务处理系统由洛克希德·马丁公司设计研制，充分利用了21世纪初图形与光电技术的发展成果，广泛采用COTS（商用货架产品）技术，基本实现了全景座舱控制和显示系统的目标。其座舱人机接口区由一体化图形显示系统、联合头盔显示系统和触敏、语音和听觉等多通道控制系统的组成，充分体现了高度综合化，智能化和良好人机工效的设计理念，代表了21世纪先进战机座舱人机接口的发展方向。F-35飞机采用的大屏幕显示器由左右2个8×10英寸全彩显示屏拼接而成，横贯仪表板高位安装。整个一体化图形显示系统分为左右两个图形系统，每个图形系统的分辨率高达1280×1024，整个系统的分辨率高达2560×1024。左右两个显示分系统既可独立模式工作，又互为全功能备份，获得系统所需要的余度。这种显示系统集成了目前战斗机座舱中显示面积最大的显示器，飞行员通过一体化大屏幕显示器将能够观察传感器提供的战术信息和瞄准信息、威胁信息、机载武器状态、飞机的飞行和状态数据，以及警告系统的告警信息。采用开窗技术提供了相当灵活的显示方式，使一个区域专用于主要的或多个辅助功能，也可全景显示的战术态势画面。

《中国航空报》：上电所在座舱显示控制领域进行了哪些研究，取得了哪些先进的技术成果，在哪些领域得到了广泛应用？

陆虎敏：上电所自20世纪80年代起，全面启动了座舱显示控制系统技术研究，在一批批科研人员的不懈攻坚下，成功研制了国内第一套综合任务管理与显示控制系统。经过近30多年的技术积累和工程实践，上电所在国内机载显示控制技术领域占据了举足轻重的地位，是国内机载显示控制系统的唯一专业研究所。上电所完全具备了适用于现代先进飞机的航空电子综合显示控制的研发能力，已经全面掌握了综合显示控制的设计和制造技术，形成了以机载显示控制类系统研发为主线、机载综合处理系统、任务管理系统、视频处理等系列化产品，并广泛应用于国内现役主战机型，为部队战斗力的提升做出了突出贡献。

在专注军机座舱显示控制技术研究的同时，上电所秉持军民深度融合发展理念，大力开展民机座舱显示控制技术研究，承担了国内首个民机A级系统产品C919大型民用客机座舱显示系统的研制任务，在研发过程中充分吸收了国际先进的民机研发理念，建立了满足国际标准的民机研发工具、过程和环境，并以出色的状态圆满保障了C919首飞。同时上电所结合美国NextGen和欧洲SESAR的要求，开发了面向下一代民机的座舱显示系统，采用支持触摸的大屏幕显示系统和先进的人机接口设计，支持初始4D航迹、数据链通信、场面管理等显示功能，可满足未来高密度机场起降和高密度空域运行需求，并在2017年巴黎航展上受到了广泛关注。

为深入践行“航空报国”精神，努力实现“让飞行智能、简单、可靠”的企业愿景，上电所认真把握装备“信息化、网络化、体系化”的发展趋势，在座舱显示控制技术领域深耕不辍，建立了科学合理系统研制程序与设计流程，采用先进的基于模型的系统设计方法，充分利用先进系统验证评估环境与工具，开展基于人机功效的综合化智能化座舱显示控制系统设计、功能综合、验证与评估技术研究，研制综合化智能化座舱显控系统产品。专注于高性能视频图像与图形处理引擎技术研究，实现了“瓦片式”多图形引擎协同绘制技术，建立了高性能机载嵌入式图形标准与规范；开展了多源视频图像无极缩放、混合叠加、超分辨率变化、区域亮度调节等先进技术研究，攻克了图像增强、特征提取与配准、目标识别等技术难关；开展了基于自主知识产权的高性能图形引擎技术研究，实现高性能图形引擎ASIC的设计技术。瞄准新一代飞机型号研制需求，在一体化大屏幕液晶显示以及工程化技术、多面（Multi-Face）全景显示器工程化应用验证试技术、超全景4π显示器技术等前沿技术领域集智攻关，取得了多项先进技术成果，为实现航空武器装备的快速发展提供了强有力的技术支撑。

《中国航空报》：作为航空工业显示控制专业首席技术专家，您认为未来显示控制系统将向着什么样的趋势发展？

陆虎敏：只要是有人驾驶的飞机就离不开座舱显示控制系统，因此显示控制系统将随着飞机的进步，向着功能高度更综合、人机交互更友好、显示内容更丰富、控制操作更简便更智能、设计方法手段更通用等方向发展。

随着现代高新技术的发展及其在航空工业中的应用，军用飞机座舱显示控制技术将取得许多突破性的进展，这将使得飞机的作战性能产生质的飞跃。可以预见，智能化显示、虚拟现实技术、增强/合成视觉、三维声音告警、多通道生理控制显示屏、飞行员助手等新技术将在不久的将来得以实现。

在民用飞机领域，显示更加完整、直观、有效，且控制更加简便、智能成为驾驶舱显示控制技术的发展目标。高清晰大屏幕全景显示控制技术、智能化的设计、Windows风格的显示和控制、图形化的飞行计划编制等先进技术将得到进一步的发展。