CA 系列民机航电系统 3D 可视化

国际珠海航展中,图扑助力航电品牌发布

在十三届中国国际航空航天博览中,图扑软件助力全新国产化民机品牌航电的发布,吸引众多领导嘉宾和专业观众的驻足参观。国务委员王勇,空军副司令员贾志刚,航空工业党组副书记、总经理罗荣怀,航空工业机载董事长张继超,航空工业机载总经理王建刚,成都市青羊区副区长龚昌华等领导先后莅临平台展区,亲切参观并体验系统功能,对展品展现出的先进性、创新性和实用性表示肯定。

开拓创新 可视化融合

在先进民机航电系统展台,全新发布的 CA 系列产品系统展示了家族化民机航电平台成员,其功能覆盖了包括干支线飞机、通用飞机及轻小型飞机在内的大部分民机应用场景。

本次展出的 CA 系列民机航电系统通过图扑软件的 HT for Web 产品构建轻量化的 3D 可视化场景,以 2D 与 3D 场景,结合文字、图片、视频等形式内容展示,实现一屏整合系统资源,覆盖飞机航电系统的多功能展现,实现数据融合、数据显示、数据分析、数据监测指挥等多种功能。

CA-500 系列产品

以交互式数字虚拟系统和静态实物结合形态为载体,通过陈列支线/通用飞机航电平台核心设备,以及航电平台关键系统/设备的数字化交互式体验呈现,着重展示支线/通用飞机航电平台航电系统综合能力、航电设备研制能力,应用开发能力以及为用户OEM 等带来的收益。该平台拥有经济性高、功能先进、可靠性高、低重低功耗、便于维护的特点,可广泛适用于涡桨支线飞机、喷气式支线飞机、高端公务机、通航飞机等飞机平台,满足CCAR-25,CCAR-23 适航要求,具有完备的航线运营支持能力和任务扩展能力。

在数字化体验交互系统中,图扑以系统等级结构的逻辑,总体展示 500 平台中在飞机中的映射关系和业务功能,并可细化展示各个分系统的业务逻辑,依托 3D 可视化交互技术,观众可在高清触摸屏上零距离感受平台的架构、座舱、飞管、机载维护等功能。整体功能介绍包括座舱显控系统、核心处理系统、飞行管理系统、机组告警系统、地形感知和告警系统、机载维护系统。其中座舱显控系统、核心处理系统可以清晰展示系统中设备的布局、各个设备的介绍、显示画面、设备属性等特点,飞行管理系统、机组告警系统、地形感知和告警系统、机载维护系统展示系统的业务场景及业务逻辑,系统功能的驻留等。

座舱显控系统

座舱内把航空电子系统的显示和控制按功能综合而成的人机交互系统。基于自主研发的 HT 图形引擎,打造机舱内仿真的效果,构建实时数据驱动的运行状态和航电设备模型,为数字孪生航电平台管理系统如高度控制板(BCP)、多功能键盘(MKB)、光标控制设备(CCD)、发动机指示控制板(ECP)、综合显示组件(IDU)等设备提供丰富的可视化展示形式和效果。

核心处理系统

作为整个综合航电的“大脑”与“神经”,能够对雷达、通讯导航识别、电子战、显示控制、任务管理、武器管理、人机接口等多种典型航电任务进行综合处理。可配置的高完整性计算资源,支持不同安全性等级的应用同时驻留。高性能和高确定性的数据传输服务,保证高安全性等级应用数据传输完整性。

飞行管理系统

飞行管理系统,是现代客机的航空电子设备的基本组成部分,可以实现各种飞行任务的自动化, 减少人工工作负载,现代民用飞机机组人员不再携带飞行工程师或导航器。主要功能是空中飞行计划的管理,基于多传感器的综合导航管理,提升导航的可靠性和可用性。

机组告警系统

当机组出现告警,系统将会自动推送告警信息和对应数据到图扑的 HT 可视化应用界面,可视化界面可根据需求制定不同的动态效果反馈告警信息,通过交互点击,用户进一步查看告警的详细信息。

地形感知和告警设备

符合 CTSO-151B 对 A 类 TAWS 功能要求,提供 6 模式基本告警功能;基于地图数据和精确定位的增强告警功能,可视地形显示告警保护;告警延时<100ms,提前预警最大 20 s,满足适航及试用;多工作模式,算法模型自动适应性调整,减少虐警,保证飞行安全。

机载维护系统

层级可配的故障诊断和隔离能力,提升维修准确性,减少猎枪式维护。通过 HT 可视化平台将航电的状态监控和健康预测能力,支持预维护。地面维护调测能力,减少地面专用维护调测设备。维护数据空地传输,实现互联、同步、视情维护,提高派遣。“通用架构+插嵌积木+客户维护逻辑定制”能力,满足客户不同功能和成本需求。

CA-1000 系列

CA1000 航电支持全球跨地域飞行任务,具备高安全性,高派遣率,深度综合特点的航电系统平台。平台服务于单通道、双通道干线飞机,具有更高的数据融合和信息综合能力,全机网络和资源可配置技术,给了用户更多支持设备快速接入和更多应用驻留的选择,PBN、场面引导、4DT 协同、空域监视等高性能空管运行功能,保障用户高安全性和长航时飞行。

平台展示以交互式数字虚拟系统 HT 可视化为载体,展示平台深度综合、灵活扩展、高速网络、智能座舱、空管运行、数字化设计等特点,并设计了支持多手势触控和全天候飞行的驾驶舱,致力打造安全、可靠、舒适的飞行体验。该平台面向新一代空中交通运行场景,展示了基于性能的导航(PBN)运行、场面引导、基于四维航迹(4DT)运行、空域监视等典型应用,并通过面向复杂系统的数字化设计过程展示,体现了民机航空电子系统的设计能力、评估能力和综合能力。

HT 支持 2D 面板、3D 场景互相融合叠加,并支持基于此实现动画效果、数据动态展示等功能,支持用户根据自身展示需求进行定制,支持引擎自带的旋转、平移、拉近拉远操作。同时也支持跨平台浏览,任何移动终端均可轻松打开,这是 C 端平台所不具备的优势,并实现了触屏设备的单指旋转、双指缩放、三指平移操作不必再为跨平台的不同交互模式而烦恼。

深度综合

HT 可视化可实现视频、图片等文件在 2D、3D 场景结合,展示飞机高性能计算与大容量存储、网络数据融合服务、以及设备系统的仿真展现与数据结合,将杂乱情报数据进行精简提炼,并结合专业的数据模型和分析算法加以实时分析判断。

灵活拓展

采用通用化模块,全机网络和资源可配置技术,支持设备快速接入和拓展更多可驻留应用。标准化模块设计,降低适航与运营成本、自主的配置与优化工具,支持资源共享、自主安全分析模型,满足隔离要求。

高速网络

采用星形主干网络和接口采集模块拓扑,遍布机身,更易于采集飞行数据:光纤数缆互联,重量轻,成本低,高带宽通信设计,延迟更小。网络安全防护,数据更安全。

智能座舱

采用开放式、综合化座舱显示架构,支持多点触控操作,交互便捷,显示智能,研制保障等级 A 级:符合 A661 等标准规范,支持用户定制。高安全显示平台+应用驻留功能。具备平视显示,增强视景、合成视景功能、支持低能见度起降。15．4AMLCD 触摸交互大屏,提升操作体验。通过点击座舱内弹窗视频,在视频中将触控屏的特征、电子地图导航等信息进行展示。

空管运行

空管运行应用包括:场面引导、基于四维航迹的运行(4DT运行)、空域监视和 PBN 运行。

数字化设计

利用数字化设计工具链构建需求分析模型、架构设计模型和安全性模型,实现基于单一模型数据源的系统设计全过程,并利用航电功能数字样机实现设计的分层分级仿真确认。

将视频监控系统与安防系统中的各个子系统间实现无缝连接,以多个分镜头画面内嵌于 3D 场景中的显示器模型上,还原现实机载场景应用,并在统一的图扑可视化管理平台上实现管理和控制。赋予航空运行更智慧化的管理,让管理者在最短的时间里控制局面,占据主导地位。

智能制造 航空业的发展

伴随数字化浪潮的涌入,数字化已成为各产业可持续增长的引擎。如何将高新技术与航空业之间的融合,并基于自身技术为航空产业注入数字化活力,助力航空航天提质增效。图扑软件可视化技术作为”数字化推手“,也将为航空产业注入数字力,打造多元化的数字化、智能化体验。

智慧机场

HT 3D 可视化融入“智慧机场”建设中,用以提升机场运行效率、旅客服务水平以及安全保障水平,形成完整的旅客服务价值链,并为各方创造新的盈利增长点,打造民航机场智慧标杆,带动全行业共同推进智慧机场建设。基于 3D 可视化技术,联合云计算、大数据、物联网平台等建设,数字孪生智慧机场并通过机场运维管理、航班运行进程、应急指挥调度等多方面展示北京大兴机场的智慧。

智慧机场系统针对当前机场运行管理存在的安全、效率、成本等问题,聚焦机场飞行区业务,构建智慧机场系统整体解决方案。其依托飞行区全域目标精确时空感知、泛在互联,构建“态势一张图”,实现全要素可视。通过多维数据汇聚融合、推理决策知识图谱,提供“认知 e 大脑”,实现全流程可测。最终面向终端区空域管理、增强型场面运行管理、飞行区安全防护等业务,通过互联互通、智能协同,支撑“运行一体化”,实现全场景可控。面向军航、民航、通航等不同类型用户,智慧机场系统整体解决方案具备固定式、机动式等产品形态,可大幅提升机场空侧运行安全与效率,有效降低运行成本。

航空运输

航空运输是使用飞机直升机及其他航空器运送人员、货物、邮件的一种运输方式,为远程旅客运输、国际贸易中的贵重物品、鲜活货物和精密仪器运输等贸易往来提供了更为便捷快速的方式。随着航空物流的发展,航空物流企业已不再是简单地提供物流运输服务,整个行业已形成航空货运服务链条。互联网的快速发展进而带动国内消费升级,跨境电商逐渐成为国际贸易中的一个重要细分市场。跨境电商物流市场的崛起为航空物流带来了大量的新需求。

大数据,人工智能,工业物联网,5G 等新兴技术的不断涌入,也更加促使航空运输产业智能化、信息化发展。结合 HT 可视化技术,抓住数据的核心,发挥数据优势,利用有效的方法对数据做数据挖掘和数据分析,从数据中发现趋势。通过基于HTML5 WebGL 与 GIS 技术打造智慧机场大数据可视化平台,为航空运输线路提供准确的实时数据分析。

通用航空

通用航空是指使用民用航空器从事公共航空运输以外的民用航空活动,包括从事工业、农业、林业、渔业和建筑业的作业飞行以及医疗卫生、抢险救灾、气象探测、海洋监测、科学实验、教育训练、文化体育等方面的飞行活动。

HT 长久以来一直致力于多样化行业系统可视化的搭建,涉猎的技术行业所累积的经验,通过自主创新研发的技术产品,已经打造出许多行业上具有代表性意义的可视化管控系统,如航空航行的监控系统、无人机可视化监测系统、航天航空等等。

无人机

无人机的发展越发迅速,既可民用于航拍,又可军用于侦察,涉及行业广泛,也被称为“会飞的照相机”。无人机技术已经发展到现在能够捕获高质量,详细的照片,视频甚至音频的程度。而后可在全球范围内立即共享此数据。随着无人机在各领域的重要性,对无人机的各项性能要求也更加严格。图扑软件通过 HT for Web 搭建的一款无人机 3D 可视化系统,通过对无人机及其信息的全景展示来模拟无人机状态的监控。适用于军事、公共安全、娱乐活动等场景。

“低空猎手”无人机反制车将预警探测、反制处置、指挥控制、供电环控等高度集成于载车平台,具备快速部署与任务机动、架构开放灵活扩展等特点,通过主被动探测实现对入侵目标探测定位跟踪、多维特征综合识别、威胁评估分析与告警、反制处置协同决策,并通过电磁干扰、导航欺骗对入侵黑飞无人机进行驱离/诱捕。“低空猎手”无人机反制车可通过多车组网协同实现广域覆盖,联动指挥多种打击手段实现高烈度对抗硬杀伤,融入“云-边-端”无人机管控体系实现跨域协同。

航空航天

科技的不断迭代发展,中国航天业将一次次的探索变成了现实,今年搭载神州十二号载人飞船的长征二号 F 遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射。航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱,标志着中国人首次进入自己的空间站。

采用 Hightopo 的产品 HT 搭建 “天舟一号”货运飞船数字孪生管理系统。HT 三维仿真技术可多维度直观展示飞船主体、运载信息、飞行试验、技术实验、运行历程等重点管理对象的运行态势,支持全范围空间的态势可视化监控。智慧航天是基于大数据、云计算、人工智能技术的应用平台,它的出现能更加迅速的从海量数据中提取出有效的信息,为智慧决策提供有力支持。

图扑专业解决方案,推进航空业数字化升级

大数据、云计算、人工智能等新兴技术的应用,正加速推进民航业的转型升级。图扑软件自主研发的HT 可视化产品,基于 HTML5 的 2D、3D 渲染引擎,为可视化提供了丰富的展示效果。不仅在传统的航空领域、工业互联网、组态应用中游刃有余,更在新兴的三维组态、新基建、数据中心、数字经济等行业应用展露手脚。

Hightopo 顺应工业 4．0 的发展、5G 网络以及数据中心等新型基础设施的建设,不断完善产品,加以创新,赋能加速民航业的数字化、智能化发展。Hightopo 数据可视化深度融合航天产业,助推航天业的智能制造和数字化转型,让设备运行可监管,信息互通,资源共享协同发展,辅助航天科研人员一起为航天科技做出贡献,共同谱写航天事业新篇章。