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戴着VR头盔开四代机,那是一种什么样的体验?

珊瑚橘  · 公众号  · 军事  · 2017-06-28 17:49

正文

难道说,戴着VR头盔开战斗机的时代已经悄然来临了?


前些日子,美国海军发布了一部F-35C飞行员驾驶战斗机第一人称视角的录像,充分显示了F-35座舱优秀的视野和便捷的信息获取能力,然而最令人震惊的是,视频中当飞行员低头朝下方看去的时候,他竟然看不到自己的腿和飞机的座舱,而是直接透过座舱看到了下方的海面和小岛!



这当然不是什么惊悚视频,也不是什么空战游戏的截图,而是F-35引以为傲的“先进头盔显示系统”(HMDS)的真实显示效果。通过这一系统,飞行员可以直接在头盔的显示器上看到飞机的所有仪表数据,以及机身上传感器获得的外部影像,甚至还可以看到原本被座舱遮挡住的视角。乍看之下,这是不是和现在风靡的VR技术有点类似呢?


温馨提示:点开视频,看看F-35飞行员戴VR头盔开飞机的震惊感


在我们看起来,这似乎和我们所熟知的VR显示技术有些许类似之处,但是与计算机生成的VR影像的不同之处是,F-35这套系统需要通过三大独门绝活来实现这种效果。它们分别是:光电瞄准系统(EOST)和光电分布式孔径传感器系统(EODAS)、以及F-35飞行员所佩戴的先进头盔。


我们第一眼看到F-35,就会被其机头下方一个突出的“宝石”所吸引,这就是前面提到的EOTS系统了。ETOS是F-35战斗机除了雷达之外另一个重要的探测手段,它不仅能够利用红外探测能力发现和准确的定位目标,还能为火控系统提供准确的目标参数。最关键的是,红外探测是一种完全被动的探测手段,这意味着F-35在使用这种探测手段的时候可以成为一个完全隐身的“忍者”,悄悄地接近目标。同时,这一系统能给驾驶员提供左右40°上下30°的视角,甚至能够提供放大4倍率的清晰图像,方便驾驶员更加清晰地辨认目标。



其次,如果我们仔细观察F-35机身表面,就会发现其机身各个方向都有若干个红圈中这样的多边形窗口,这便是前文提到的分布式孔径系统(EODAS)。相比只能“朝前下方看”的ETOS,EODAS则相当于F-35在浑身上下都长着许多对眼睛,飞行员看向哪,就能看到哪里的“眼睛”看到的景象。而最令人印象深刻的无疑是这一系统呈现的“透视”功能,尤其是当飞行员向下看的时候,这一系统能帮助飞行员透过座舱的地板,直接看到飞机下方的景象。海军的飞行员肯定是非常欢迎这样的技术,因为他们在航母上着陆的时候早也不用担心看不到航空母舰的甲板了。不仅如此,ETOS系统还能为战斗机飞行员提供360°的导弹来袭告警,而且其红外传感器的灵敏度极高,甚至探测到过1200KM外的导弹发射,这意味着F-35的飞行员自带了一个全方位的“外挂”,让一切方向的攻击都能被提前发现,这大大增加了飞机的生存性能。



这两种系统结合起来使得F-35具有无与伦比的情报获取能力,而为飞行员提供视野仅仅是该系统一点微小的工作罢了。那么我们不禁要问,这等神器,我国的四代机上具有吗?


答案自然是肯定的,去年11月珠海航展上露面的J20留下了大量照片,我们可以清晰地从照片中判断出类似于光电瞄准系统和分布式孔径传感器系统的结构,这说明,在机载电子系统方面,我国的科研人员经过奋起直追,已经能够和美国最新锐的战斗机并驾齐驱了。而且,正如前文所说,拥有这一系统的J-20,相比F-22具有了一项完全隐蔽的发现—攻击手段,这意味着J-20能够像一个“刺客”一样,悄无声息的接近目标,然后瞬间发动致命一击,这带来的优势无疑是巨大的。




然而,仅仅能够获取飞机外的图像数据是不行的,要想让飞行员真正看到四面八方,还必须将这些图像准确的显示在飞行员的头盔里才可以。大家都知道,飞行员在驾驶飞机的过程中,视线自然会不停地向各个方向移动,但头盔显示器和VR头盔不同,他显示的图像并不是由计算机生成的,而是由前面提到的多种探测器捕捉到的,这样头盔显示器就必须准确的显示飞行员视线方向上的目标图像才可以。


而且,因为F-35强大的头盔显示能力,它的座舱里面取消了我们熟悉的HUD(平视显示器),这样头盔在投影飞行员视野方向的图像的同时,还必须准确的将本应由HUD显示的飞机姿态信息投影在飞机飞行的方向上,这对这个头盔的要求可不是一般的高。F-35所使用的头盔上密密麻麻的分布着很多凸起,别看这些小突起看起来会让人患上密集恐惧症,它们都是高精度的传感器,这些传感器能够向飞控系统随时报告飞行员视线的方向以及头部所在的位置,这样在飞控计算机的分析下,就能够给飞行员提供准确的目标图像了。



很多同学们看到这里可能会失望了,因为大家都知道,我们的J-20战斗机目前还是保留着HUD平视显示器的,这意味着F-35那样的显示系统目前可能还没有整合进J-20战斗机的座舱里去。但是大家不要着急,在去年的珠海航展上,我国也展示出了类似F-35上HMDS头盔的先进飞行头盔。看来,未来J20取消HUD显示器的日子恐怕离我们不远啦!



其实,类似这样的头盔显示系统,不仅在有人驾驶飞机领域逐渐普及,在无人机驾驶上也可以起到非常大的作用。现在的无人机控制台还是传统的显示屏模式,就像以前的街机游戏机一样,飞行员通过操纵杆移动画面来观察。但是有了先进头盔显示技术后,以后空军的飞行员很可能就会是戴着“VR头盔”坐在控制室里执行任务了。虽然目前,无人机应用类似这样的系统还受制于战场数据网络带宽等一系列问题,但是可以预见到,很快这一技术就将被整合到无人机的操纵系统当中去。因此,下次假如再看到局座这样的照片,不要笑,没准局座正开着一架真正的飞机呢!



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