新式头盔显示器及其实战应用

　　最新的头盔显示器提供了一个85*125的视野范围，这使得飞行员同时也能够维护常规仪表的控制器。像源可能是分离的个体，也可能被安装在头盔内部；但是当要求高清晰度和广泛视野而使像源直径指示一个独立系统时，通常后者是很容易解决的。

头盔像源通常采用单频阴极射线管的形式，其成为性能、重量、直径以及数字滤波器间最好的折衷方式。阴极射线管仍然是用在头盔显示器上的成像源，这是由于其具有低成本、易于使用、可靠性及成像效果好等一些特点。然而，阴极射线管尽管精巧，但还是呈现出一些包括重量、大小、能量需求、正极高压和产生热量等的缺点。由于有这些缺点，所以新型成像源如今正被研制和检测，包括直板显示器、液晶显示器、场致发光显示器、光放射二极管显示器、场发射显示器、真空营光显示器、等离子显示器、电泳显示器和数字微镜显示器。所有这些新型试验系统都大大减小了尺寸、降低了能源和电压要求，降低热量产出和减轻了重量。这些特性使得这些系统非常有利于注重大小、重量和能量等基础要素的头盔显示器的应用。特别是直板显示器技术，因其具有航空头盔显示器的微型成像源，所以非常适合使用。美国国防部高等研究计划局（DARPA）也已资助了一些项目，其目的就是要研制和整合直板显示器技术，并运用于下一代头盔显示器中去。

　　此外，更多万能头盔显示器渴望具备全彩性能。美国空军试验室的头盔瞄准器加（HSM+）项目已经研制出了一个高级全彩头盔显示器。HSM+实质上是目视寻获暨目标瞄准合一系统（VCATS）的一个全彩版；最终通过减色宽温液晶显示屏成像源会使得这些万能头盔显示器具备全彩性能。减色宽温液晶显示屏技术之所以被选用在这项特殊应用上，是因为它比常规加色宽温液晶显示屏能呈现出更好的像。显示符号同现有的抬头显示器和头盔显示器的符号相似，当然，这对作战飞行员来说是非常熟悉的，同时在标准现代玻璃座舱中，彩色编码也同热激发射彩色编码相似。

　　我们期待头盔显示器将来能够受益于人工智能和纤维光学透射技术，得到更加进步的发展。这将会致使头盔显示器和传感器更好的结合，数据更新速度更快和数据信息的智能显像。同样，由于飞行员头部活动关联到武器和传感器惯性滞后的问题几乎全部被消除。

　　F-35闪电II是第一架没有抬头显示器的现代战斗机。事实上，在F-35上，当飞行员向前看或延瞄准线方向看，头盔显示器是作为一个虚拟成像抬头显示器的。脱离瞄准线，头盔显示器会给抬头显示器提供除中波和来自装配在机身周围的一组六个IR传感器（DAS：分布间距系统）近IR成像，加上一个头盔夜视传感器之外的飞机特性和数据，威胁信号和目标指示。头盔显示器把嵌入式低亮度传感器用于夜晚可视，必要时它甚至能够利用DAS成像，显示出360度交叠图像。这个系统显示同现有综合头盔指示系统（JHMCS）一样的符号，但是由两个主动矩阵液晶显示放映器（分别置于头盔两侧）代替阴极射线管，能够分别显示映像和信号。夜视映像通过40*30（水平*垂直）双目视野的光学原理被传递到头盔面部遮护板。其最初原型是一个固定直径为16mm.由ITT和电荷耦合器构成的映像增强显像管。电荷耦合器上的可视信息将会通过头盔外部一只眼上方的光显像管被转换到遮护板。

　　另一重要技术发展是用于对抗欧洲战场上台风的头盔显示器，其可显示飞行和作战信息给迷失的飞行员。此系统被认定为头盔象征系统（HMSS），在头盔两侧组成双映像增强显像管，提供双目40*30视界的全部交迭映像。（红外热像仪映像也可投射在遮护板上）。头盔显示器使用双遮护结构：一个夜晚操作时的清晰爆炸/显示遮护，另一个是频闪激光眼保护遮护，其可在白天操作时旋转下来。头盔全面集成设计确保了头部保护，生命安全保证和电子眼的兼容，构成了一个在核生物和化学战环境中具有保护功能的全面集成氧气面罩。