Ist es möglich, dass ein Flugzeug Kameras und Bildschirme anstelle einer durchsichtigen Windschutzscheibe verwendet?

Ich habe mich nur gefragt: Ist es möglich, ein Verkehrsflugzeug ohne Cockpit-Windschutzscheibe zu haben, nur mit externen Kameras und Videobildschirmen?

Die Frage kommt mir in den Sinn, nachdem ich das n-te Auftreten von Laser in den Augen des Piloten gelesen habe . Darüber hinaus ist eine Struktur ohne Windschutzscheibe sicherlich leichter: Wenn es keine Passagiere gibt, vermeiden wir es, Fenster einzubauen! Wo liegen die Grenzen und Chancen dieser Lösung?

Mit „immer“ meine ich nicht „in Jahrhunderten“, sondern in 30/40 Jahren.

Ich bin mir sicher, dass diese Idee hier schon mehrfach erwähnt wurde. Technisch ist es durchaus möglich. Es hat jedoch ein erhebliches Problem. Es fügt einen Fehlerpunkt hinzu und niemand will das hinzufügen.
@foot oh, es ist sehr interessant! Das ist es was ich meinte. Ich werde einige Zeit online für einige Recherchen verbringen. Danke dir.
@foot Ich glaube nicht, dass vom hinteren Cockpit aus Sicht war. Es diente hauptsächlich zum Testen von IFR, daher wurde dies nicht als Problem angesehen
Laserangriffe mit Flugzeugen ohne Fenster zu verhindern, ist wie Einbruch zu verhindern, indem man Häuser ohne Fenster baut: Es ist keine Lösung. Eine gute Lösung wäre es, kW-Laser an Bord zu haben, die in einem Akt der Selbstverteidigung automatisch auf die Quelle feuern.
Etwas abseits des Themas, aber die Spirit of St. Louis hat keine Windschutzscheibe, sondern ein seitlich ausgerichtetes Periskop, und viele Drohnenflugzeuge verwenden aus offensichtlichen Gründen Kameras.
@aeroalias Einige der Tests beinhalteten verschiedene Video- und Sensor-Feeds, die im hinteren Cockpit angezeigt werden konnten.
@mins Ich sehe das nicht als Lösung für das aktuelle Laserproblem. Wenn wir vielleicht über eine Art waffenfähige Laserangriffe sprachen. Aber ich denke, die meisten Laservorfälle sind nicht so sehr Angriffe im Flugzeug, sondern nur dumme Leute, die nicht wissen oder sich nicht darum kümmern, wie rücksichtslos es ist. Ich kann sehen, dass dieselben Leute noch motivierter sind, dies zu tun, wenn sie eine Reaktion des Flugzeugs auslösen können.
@TomMcW: Nur ein Witz. Mit kW-Laser meinte ich eine Leistung in der Größenordnung von kW. Das sollte genug sein :-)
@mins Smoke 'em wo sie stehen!
Das größte Problem ist die Tiefenwahrnehmung, ohne die Möglichkeit, die Sicht basierend auf der Position des Betrachters anzupassen, wird es schwierig, Entfernungen einzuschätzen. Dies ist besonders verwirrend, da sich die Kamera nicht an derselben Stelle wie der Kopf des Piloten befindet, was es schwierig macht, sie in ein 1: 1-Auge: Kamerasystem zu übersetzen und die Perspektive in einer anderen Position als der Pilot (die Piloten) zu haben.
@TomMcW: Re "dumme Leute", stell es dir als Verbesserung des Genpools vor :-)
@mins So ?
In der Praxis würden sie VR-Brillen verwenden. Die Technologie ist so ausgereift, dass sie voraussichtlich innerhalb von ein oder zwei Jahren auf den Verbrauchermarkt kommt. Und es hat die Probleme mit der Tiefenwahrnehmung und Verzögerung bereits (mehr oder weniger) gelöst. Und es würde wahrscheinlich nur für ferngesteuerte Flugzeuge verwendet werden. Vielleicht für überschalloptimierte Militärflugzeuge sogar mit einem Piloten, aber kaum ein Anwendungsfall, der das Tragen eines Piloten für ein solches erfordern würde.
@HCBPshenanigans Das würde zwar die Arbeit erledigen, aber ich bin mir ziemlich sicher, dass es sich um einen Laser der Megawattklasse handelt. :) Einer der Tracking-Laser davon könnte jedoch funktionieren.
Einige Nachteile, die ich für offensichtlich halte, sind: der viel niedrigere Dynamikbereich von Kamera-/Bildschirmsystemen, die niedrige Auflösung, die Verzögerung von etwa 30 Millisekunden und die Kameras sind auch anfällig für Laserangriffe (tatsächlich könnten sie bereits unter einem Flug in Richtung Sonne leiden). ein paar Minuten)
@reirab Geh groß oder geh nach Hause.
@VilleNiemi Oculus Rift hat bereits seit etwa einem Jahr Entwicklungskits herausgebracht, und diesen Sommer wird die Verbraucherversion IIRC veröffentlicht. Außerdem gibt es Google Cardboard seit anderthalb Jahren.
@reirab Ja, ich weiß. Deshalb gehe ich optimistisch davon aus, dass in ein bis zwei Jahren etwas Brauchbares auf dem Markt ist.

Antworten (5)

Es ist durchaus möglich, dies jetzt zu tun, es ist einfach keine gute Idee. Die Nachteile für die Sicherheit überwiegen die Vorteile. Wenn Sie keine Cockpitfenster haben, würde ein Ausfall der Elektrik oder des Systems die Piloten völlig blind machen, ohne jegliche Referenzen. Der "Mark I Augapfel" funktioniert unter einer Vielzahl von Bedingungen und benötigt keinerlei elektrische Energie. Außerdem befinden sich normalerweise 4 davon im Cockpit, und die Chancen stehen gut, dass mindestens einer von ihnen funktioniert.

Führt bei modernen Fly-by-Wire- Systemen ein Totalausfall der Elektrik nicht sowieso zum Kontrollverlust? Wenn ein fensterloses Cockpit implementiert würde, hätte es wahrscheinlich die gleiche Anzahl von Redundanzen wie andere wichtige Flugsysteme.
Irreführende visuelle Hinweise sind die Hauptursache für Zwischenfälle. Sich auf die Vision zu verlassen, hat den Grand Canyon Crash 1956 nicht verhindert. Ein gutes Argument für die langsame Zivilluftfahrt, aber für Passagierfluggesellschaften gewinnt man so viel, wie man verliert.
@RockPaperLizard Die Netzteile dafür könnten gleichermaßen redundant sein, aber es wäre schwierig, die Bildschirme selbst gleichermaßen redundant zu machen und gleichzeitig ihre Position beizubehalten. Außerdem könnte es schwierig sein, redundante Kameras nahe genug zu platzieren, damit sie das richtige Sichtfeld erzeugen können, und auch weit genug voneinander entfernt, dass sie wahrscheinlich nicht durch ein einzelnes Ereignis (z. B. Vogelschlag) ausgeschaltet werden. Doppelt so, wenn dieses einzelne Ereignis so etwas wie eine Vereisung oder ein Hagelsturm ist.
@reirab Das sind gute Punkte. Ich bin mir nicht sicher, ob sie unüberwindbar sind, aber dennoch gute Punkte.
@ user2617804 Ihre Kommentare sind wahr. Ich frage mich, wie wir uns das Cockpit der Zukunft vorstellen können, wenn wir davon ausgehen, dass Piloten ihre Umgebung nicht direkt sehen können .
@reirab - Ich kann nicht sagen, dass ich der Sache mit der Kameranähe zustimme. Die Nachbearbeitung muss keine signifikante Latenzzeit einführen, da die Transformationen und Verformungen eine Funktion der relativen Position und des relativen Winkels sind; für vorbestimmte Kamerapositionen und -winkel kann die Transformationsmatrix vorberechnet und in Hardware durch ein FPGA angewendet werden. Dies hängt davon ab , ob Sie feste Kameras haben, also müssten Sie viele haben . Gute Kameras sind heutzutage billig, klein, leicht und stromsparend. Sie würden eine fest installierte Kamera nicht in eine Kuppel einbauen, sondern hinter ein Nadelloch in der Flugzeughaut. Geringer Luftwiderstand.
@PeterWone Das wird normalerweise für das 3D-Rendering verwendet. Die Welt mit Kameras zu sehen, hochauflösende 3D-Modelle aus den flachen Bildern zu erstellen, die richtigen Texturen für die Gesichter zu erstellen und dann die Szene zu rendern und in die entsprechenden 2D-Ansichten zurückzuprojizieren, ist nicht trivial. Es ist nicht unmöglich, aber es ist nicht einfach. Sie möchten wahrscheinlich eher eine programmierbare GPU (oder mehrere programmierbare GPUs) als ein FPGA. Das schnell genug zu tun, um eine brauchbare Latenz für ein Fahrzeug aufrechtzuerhalten, dessen wichtigste Ansichten aus dem Fenster darin bestehen, mit 200 Meilen pro Stunde durch die Szene zu rasen, ist nicht einfach.
@PeterWone Auf jeden Fall sind Fenster viel billiger und haben weitaus weniger wahrscheinliche Fehlermodi. Es ist auch erwähnenswert, dass die Verwendung von Bildschirmen zur Emulation der Fenster eine feste Betrachtungsposition voraussetzt ... was eine schlechte Annahme ist, wenn Sie 2 (oder mehr) Piloten haben, die in der Lage sein müssen, auf denselben Teil des Glases zu schauen und zwei zu sehen unterschiedliche Bilder basierend auf ihrer Position relativ zum Glas. Ein tragbares Headset im Oculus-Stil für jedes Besatzungsmitglied wäre wahrscheinlich die bessere Lösung.
Warum das Kamerabild auf die "richtige Ansicht" korrigieren? Ich denke, in vielen Fällen wäre der Augapfelblick aus dem Cockpit wirklich nicht ideal, aber die Leute tolerieren es, weil sie lieber im Cockpit sitzen als außerhalb des Flugzeugs. Sicherlich wäre das Hinzufügen zusätzlicher Kameras in vielen Fällen hilfreich (z. B. das Vermeiden von Zusammenstößen in der Luft in Fällen, in denen mindestens ein Flugzeug kein ATACS hat und jedes Flugzeug zufällig im toten Winkel des anderen Flugzeugs bleibt).

Ist es möglich? sicherlich ja. Airbus hat ein fensterloses Cockpit zum Patent angemeldet, bei dem die Außenansicht über Kameras und Bildschirme im Cockpit dargestellt wird. Die Technologie selbst ist verfügbar, und in den letzten Jahren wurden einige bedeutende Fortschritte bei der zugehörigen Ausrüstung erzielt.

Wird es Wirklichkeit? Vielleicht. An Windschutzscheiben in Flugzeugen ist derzeit nichts auszusetzen (Laser auf Flugzeuge zu richten ist illegal; Laser können sowieso auch Kamerasensoren beschädigen). Warum etwas reparieren, was nicht kaputt ist? In Zukunft könnte dies durchaus verwendet werden, vielleicht in Überschallflugzeugen (Zum Beispiel hat Spike Aerospace ein Design ohne Kabinenfenster vorgeschlagen; interessanterweise hat das Design immer noch Cockpitfenster). Das Hinzufügen von Kameras und Displays fügt eine weitere Komplexitätsebene hinzu, die derzeit unnötig ist.

Außerdem gibt es andere Probleme zu berücksichtigen. Um dem Piloten eine mindestens so gute Sicht wie das aussteigende Flugzeug zu bieten, müssen Bilder von mehreren Kameras „zusammengefügt“ und angezeigt werden. Das System sollte dies ohne Verzögerung tun können (F-35 hatte ein ähnliches Problem beim Verbinden von Feeds von seinem DAS). Sofern es keinen zwingenden Grund für das Hinzufügen von Kameras und Displays gibt, bleibt die Windschutzscheibe bestehen.

"Das System sollte in der Lage sein, dies ohne Verzögerung zu tun." Es gibt Studien darüber, wie viel "Verzögerung" ein Mensch bemerken kann, und das ist nicht einmal "kann nicht kompensieren", IIRC, es sind ungefähr 60 ms, was in Computerzeit heutzutage eine Ewigkeit ist . Ich bezweifle sehr, dass das Problem beim Verbinden statischer Kameras mit einem statischen Display das Problem war, es lag wahrscheinlich an der Tatsache, dass die Displays der F-35 nicht statisch waren. Auch die F-35 verwendet sehr alte Computertechnik.
Ein Grund dafür wäre, dass Windschutzscheiben teuer sind (> 20.000 USD) und eine ziemlich hohe Ausfallrate aufweisen. Nach meiner Erfahrung halten Windschutzscheiben Nr. 1 bei einer kommerziellen Fluggesellschaft etwa 6 Jahre. Sie sind auch sehr schwer. Sie schaffen einen Schwachpunkt im Rumpf, der eine schwerere Struktur erfordert, und erzwingen normalerweise eine aerodynamische Form, die nicht der Idee entspricht. Es gibt also andere Gründe als Laserpointer, dies zu tun.
@Sam, ich bin mir nicht sicher, was die Verzögerung ist, aber ich weiß, dass die Verzögerung im Video Probleme bei KC-10-Betankungsbetreibern verursacht. Grundsätzlich gibt es genug Verzögerung, um den Bediener zu veranlassen, eine vom Piloten induzierte Oskulation zu starten. Ich weiß, dass an den Lufttankstellen KC-767 und KC-46 viel gearbeitet wurde, um so viel Verzögerung wie möglich zu beseitigen, was mit der heutigen Technologie natürlich einfacher ist. Das andere Problem bei Fernbetankungsvorgängen aus der Luft ist der Verlust der Tiefenwahrnehmung.
Nun, ich hoffe, sie bekommen das Patent dann nicht! Offensichtlich hat das NASA-Flugzeug dies bereits zuvor getan, also ist es keine neue Idee.
@Sam Ungefähr 60 ms? Schlagen Sie vor, dass ein Mensch eine Bildrate von 17 FPS nicht bemerken würde? Wenn dem so ist, kenne ich viele Spieler, die Ihnen vehement widersprechen werden.
@reirab - 60 ms Latenz, kein 60-ms-Aktualisierungszyklus. Sie sehen Dinge 60 ms, nachdem sie geschehen sind.
@reirab, das ist überhaupt nicht das, was ich sage. Latenz und Bildwiederholfrequenz haben nichts miteinander zu tun.
60 ms mögen in der Computerzeit wie eine Ewigkeit erscheinen, aber viele digitale Videosysteme funktionieren so, dass eine Kamera 60 Bilder/Sekunde aufnimmt (beginnen Sie mit einer Latenz von 16 ms von einem Bild zum nächsten) und darauf wartet, dass ein ganzes Bild geladen wird RAM, bevor Sie mit der Verarbeitung beginnen (was weitere 15 ms dauern kann), führen Sie dann eine Verarbeitung durch und beginnen Sie dann, es an eine Anzeige zu senden (was weitere 15 ms dauern kann). Wenn die Timings der Eingangs- und Ausgangsframes nicht synchronisiert sind, kann dies den Mix um weitere 15 ms verlängern. Ziemlich traurig, wenn man bedenkt, dass altes analoges Video eine Latenz von 17 ms im schlimmsten Fall für schnelle Bewegungen hatte.

Das sollte ... spannend ... während eines Stromausfalls sein.

Viel Glück, dass es überall auf der Welt für den Einsatz zugelassen wird. In vielen Gerichtsbarkeiten können Sie nicht einmal ein reines Glascockpit bauen. Ebenso können Sie alle Kameras haben, die Sie möchten, vorausgesetzt, Sie können noch aus dem Fenster schauen.

Es ist sicherlich technisch machbar, aber es ist keine gute Idee.

Etwas, aber die fehlende Tiefenwahrnehmung kann auf den Rollwegen ein Problem sein.

Aber wenn es um Laser geht, sollten sie meiner Meinung nach etwas Ähnliches wie die von Schweißern verwendeten automatisch verdunkelnden Linsen an den Frontscheiben anbringen.

Sie könnten dieses Problem durch die Verwendung von VR-Headsets (z. B. Oculus Rift ) zumindest reduzieren, wenn nicht sogar vollständig lösen . Sie könnten sogar Kameras an das Headset selbst anschließen und das System so programmieren, dass es das Cockpitinnere anzeigt, außer wenn der Pilot wohin schaut Windows wäre sonst.

Technisch möglich, aber nicht sehr komfortabel. Als erster Schritt könnte man sich an fensterlosen Passagierflugzeugen versuchen. In überfüllten indischen Bussen, deren Fenster mit undurchsichtigen Werbematerialien überschwemmt sind, ist es sehr beunruhigend, nicht zu wissen, wo man angekommen ist. Fahrgasterfahrungen können als Ausgangspunkt genommen werden. Auch die Erfahrung von Astronauten könnte berücksichtigt werden....

Ist es möglich, dass ein Flugzeug Kameras und Bildschirme anstelle einer durchsichtigen Windschutzscheibe verwendet?
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