¿Es posible que un avión use cámaras y pantallas en lugar de un parabrisas transparente?

Me preguntaba: ¿es posible tener un avión comercial sin parabrisas en la cabina, solo cámaras externas y pantallas de video?

La pregunta me vino a la mente después de leer la enésima aparición de láser en los ojos del piloto . Además, una estructura sin parabrisas es seguramente más ligera: cuando no hay pasajeros, ¡evitamos poner lunas! ¿Cuáles son los límites y las oportunidades de esta solución?

Con "alguna vez" no me refiero a "en siglos" sino en 30/40 años.

Estoy seguro de que esa idea ya se mencionó varias veces aquí. Técnicamente, es completamente posible. Sin embargo, tiene un problema importante. Agrega un punto de falla y nadie quiere agregar eso.
@fooot oh, ¡es muy interesante! A eso me refería. Pasaré algún tiempo en línea para algunas investigaciones. Gracias.
@fooot No creo que haya visibilidad desde la cabina de popa. Fue principalmente para probar IFR, por lo que no se consideró un problema.
Prevenir los ataques con láser usando aeronaves sin ventanas es como prevenir robos construyendo casas sin ventanas: no es una solución. Una buena solución sería tener láseres de kW a bordo que disparen automáticamente a la fuente en un acto de autodefensa.
Un poco fuera de tema, pero el Spirit of St Louis no tiene parabrisas sino un periscopio orientado hacia los lados, y muchos aviones no tripulados usan cámaras por razones obvias.
@aeroalias algunas de las pruebas incluyeron varias transmisiones de video y sensores que podrían mostrarse en la cabina de popa.
@mins No veo eso como una solución al problema actual del láser. Si estuviéramos hablando de algún tipo de ataque láser de grado armamentístico, tal vez. Pero creo que la mayoría de los incidentes con láser no son tanto ataques al avión, sino gente estúpida que no sabe o no le importa lo imprudente que es. Veo que esas mismas personas estarán aún más motivadas para hacerlo si pueden desencadenar una respuesta del avión.
@TomMcW: Solo una broma. Por kW-láser me refiero a una potencia en el orden de magnitud de los kW. Eso debería bastar :-)
@mins ¡Fúmalos donde están!
El mayor problema es la percepción de profundidad, sin la capacidad de ajustar la vista en función de la posición del observador, será difícil juzgar las distancias. Esto será especialmente confuso ya que la cámara no está en la misma ubicación que la cabeza del piloto, lo que dificulta traducirlo a un sistema ojo: cámara 1:1 y tener la perspectiva en una posición diferente a la del piloto.
@TomMcW: En cuanto a "gente estúpida", piense en ello como una mejora del acervo genético :-)
En la práctica, usarían gafas de realidad virtual. La tecnología está lo suficientemente madura como para llegar al mercado de consumo dentro de uno o dos años. Y tiene los problemas con la percepción de profundidad y el retraso ya resueltos (más o menos). Y probablemente se usaría solo para aviones controlados a distancia. Tal vez para aviones militares optimizados supersónicos incluso con un piloto, pero es difícil pensar en un caso de uso que requiera llevar un piloto para tal.
@HCBPshenanigans Si bien eso haría el trabajo, estoy bastante seguro de que es un láser de clase de megavatios . :) Sin embargo, uno de los láseres de seguimiento podría funcionar.
Algunas desventajas que considero obvias son: el rango dinámico mucho más bajo de los sistemas de cámara/pantalla, baja resolución, retraso de aproximadamente 30 milisegundos, y las cámaras también son susceptibles a ataques láser (de hecho, es posible que ya sufran un vuelo que se dirige hacia el sol por un tiempo). pocos minutos)
@reirab Ve a lo grande o vete a casa.
@VilleNiemi Oculus Rift ya ha tenido kits de desarrollo durante aproximadamente un año y la versión para consumidores se lanzará este verano, IIRC. Además, Google Cardboard existe desde hace un año y medio.
@reirab Sí, lo sé. Es por eso que asumo con optimismo que algo utilizable estará en el mercado dentro de uno o dos años.

Respuestas (5)

Es completamente posible hacer esto ahora, simplemente no es una buena idea. Los inconvenientes para la seguridad superan los beneficios de hacerlo. Si no tiene ventanas en la cabina, una falla eléctrica o de sistemas dejaría a los pilotos totalmente ciegos, sin ningún tipo de referencia. El "globo ocular Mark I" funciona en una amplia variedad de condiciones y no requiere energía eléctrica de ningún tipo. Además, generalmente hay 4 de ellos en la cabina, y es probable que al menos uno de ellos funcione.

Con los modernos sistemas fly by wire , ¿una falla total del sistema eléctrico no resulta en una pérdida de control de todos modos? Si se implementara una cabina sin ventanas, probablemente tendría la misma cantidad de redundancias que otros sistemas de vuelo esenciales.
Las señales visuales engañosas son la causa principal de los incidentes. Confiar en la visión no evitó el accidente del Gran Cañón en 1956. Está bien el argumento para la aviación civil de movimiento lento, pero se gana tanto como se pierde para las aerolíneas de pasajeros.
@RockPaperLizard Las fuentes de alimentación podrían ser igualmente redundantes, pero sería difícil hacer que las pantallas fueran igualmente redundantes y conservar su posición. Además, colocar cámaras redundantes lo suficientemente cerca como para que sean capaces de producir el campo de visión correcto y también lo suficientemente lejos como para que no puedan ser eliminadas por un solo evento (por ejemplo, el impacto de un pájaro) podría ser complicado. Doblemente si ese evento único es algo así como una formación de hielo o una tormenta de granizo.
@reirab Esos son buenos puntos. No estoy seguro de que sean insuperables, pero no obstante son buenos puntos.
@ user2617804 Tus comentarios son ciertos. Me hace preguntarme cómo podemos imaginar la cabina del futuro suponiendo que los pilotos no puedan ver directamente su entorno .
@reirab: no puedo decir que estoy de acuerdo con lo de la proximidad de la cámara. El procesamiento posterior no necesita introducir una latencia significativa porque las transformaciones y deformaciones son una función de la posición y el ángulo relativos; para posiciones y ángulos de cámara predeterminados, la matriz de transformación se puede precalcular y aplicar en hardware mediante un FPGA. Esto depende de tener cámaras fijas, por lo que tendrías que tener muchas . Las buenas cámaras en estos días son baratas, pequeñas, livianas y de bajo consumo. No pondrías una cámara fija en un domo, la colocarías detrás de un pequeño agujero en el revestimiento del avión. Bajo arrastre.
@PeterWone Eso se usa normalmente para la representación en 3D. Ver el mundo con cámaras, hacer modelos 3D de alta resolución a partir de imágenes planas, crear las texturas correctas para las caras y luego renderizar la escena y proyectarla en las vistas 2D apropiadas no es trivial. No es imposible, pero no es fácil. Probablemente desee algo más parecido a una GPU programable (o varias GPU programables) que una FPGA. No es fácil hacerlo lo suficientemente rápido para mantener una latencia utilizable para un vehículo cuyas vistas desde la ventana más importantes implican correr a través de la escena a 200 mph.
@PeterWone En cualquier caso, las ventanas son mucho más baratas y tienen muchos menos modos de falla probables. También vale la pena señalar que el uso de pantallas para emular las ventanas asume una posición de visualización fija... lo cual es una mala suposición cuando tienes 2 (o más) pilotos que necesitan poder mirar la misma parte del vidrio y ver dos diferentes imágenes en función de su posición relativa al cristal. Un auricular portátil estilo Oculus para cada miembro de la tripulación probablemente sería una mejor solución.
¿Por qué corregir la imagen de la cámara a la "vista adecuada"? Creo que, en muchos casos, la vista del globo ocular desde la cabina no sería la ideal, pero la gente la tolera porque prefieren sentarse en la cabina que en el exterior de la aeronave. Ciertamente, agregar cámaras adicionales sería útil en muchos casos (por ejemplo, evitar colisiones en el aire en los casos en que al menos un avión carece de ATACS y cada avión permanece por casualidad en el punto ciego del otro avión).

¿Es posible? ciertamente si. Airbus ha solicitado una patente para una cabina sin ventanas en la que la vista externa se muestra en la cabina mediante cámaras y pantallas. La tecnología en sí está disponible y se han logrado algunos avances significativos en los últimos años en el equipo relacionado.

¿Se hará realidad? Quizás. En la actualidad, no hay nada malo con los parabrisas de los aviones (apuntar con el láser a los aviones es ilegal; de todos modos, los láseres también pueden dañar los sensores de las cámaras). ¿Por qué arreglar algo que no está roto? En el futuro, esto bien podría usarse, tal vez en aviones supersónicos (por ejemplo, Spike Aerospace ha propuesto un diseño sin ventanas de cabina; curiosamente, el diseño todavía tiene ventanas de cabina). La adición de cámaras y pantallas agrega una capa más de complejidad, que en la actualidad es innecesaria.

Además, hay otras cuestiones a considerar. Para darle al piloto una vista al menos tan buena como la del avión que sale, las imágenes de varias cámaras deben "unirse" y mostrarse. El sistema debería poder hacer esto sin ningún retraso (el F-35 tuvo un problema similar al unirse a las fuentes de su DAS). A menos que haya una razón convincente para agregar cámaras y pantallas, el parabrisas está aquí para quedarse.

"El sistema debería poder hacer esto sin ningún retraso". Hay estudios sobre cuánto "retraso" puede notar un humano y eso ni siquiera es "no puede compensar", IIRC es alrededor de 60 ms, que en el tiempo de la computadora es una eternidad en estos días. . Dudo mucho que unir cámaras estáticas en una pantalla estática fuera el problema, probablemente fue el hecho de que las pantallas del F-35 no eran estáticas. Además, el F-35 utiliza tecnología informática muy antigua.
Una razón para hacer esto sería que los parabrisas son caros (> $ 20K) y tienen una tasa de falla bastante alta, en mi experiencia, los parabrisas n. ° 1 duran aproximadamente 6 años en una aerolínea comercial. También son muy pesados. Crean un punto débil en el fuselaje que requiere una estructura más pesada y, por lo general, fuerzan una forma aerodinámica menos que ideal. Entonces, hay otras razones además de los punteros láser para hacerlo.
@Sam, no estoy seguro de cuál es el retraso, pero sé que el retraso en el video causa problemas en los operadores de reabastecimiento de combustible KC-10. Básicamente, hay suficiente retraso para que el operador inicie la osculación inducida por el piloto. Sé que hubo mucho trabajo en las estaciones remotas de reabastecimiento aéreo KC-767 y KC-46 para eliminar el mayor retraso posible, lo que por supuesto es más fácil con la tecnología actual. El otro problema con las operaciones remotas de reabastecimiento aéreo es la pérdida de percepción de la profundidad.
Bueno, ¡espero que no obtengan esa patente entonces! Claramente, el avión de la NASA ya ha hecho esto antes, por lo que no es una idea nueva.
@Sam ¿Alrededor de 60 ms? ¿Estás sugiriendo que un humano no notaría una velocidad de fotogramas de 17 FPS? Si es así, conozco a muchos jugadores que no estarán de acuerdo contigo.
@reirab: latencia de 60 ms, no un ciclo de actualización de 60 ms. Estás viendo cosas 60 ms después de que sucedan.
@reirab, eso no es en absoluto lo que estoy diciendo. La latencia y la frecuencia de actualización no tienen nada que ver entre sí.
60 ms pueden parecer una eternidad en tiempo de computadora, pero muchos sistemas de video digital funcionan con una cámara que captura 60 cuadros por segundo (comience con 16 ms de latencia de un cuadro al siguiente), espere a que se cargue un cuadro completo en RAM antes de comenzar a procesarlo (lo que puede ser otros 15 ms), luego realice un procesamiento y luego comience a enviarlo a una pantalla (lo que podría ser otros 15 ms). Si los tiempos de los cuadros de entrada y salida no están sincronizados, eso podría agregar otros 15 ms a la mezcla. Bastante triste teniendo en cuenta que el video analógico antiguo tenía una latencia en el peor de los casos de 17 ms para movimiento rápido.

Eso debería ser... emocionante... durante una falla eléctrica.

Buena suerte para obtener la aprobación para su uso en cualquier parte del mundo, ni siquiera se puede construir una cabina de vidrio puro en muchas jurisdicciones. Del mismo modo, puede tener todas las cámaras que desee siempre que pueda mirar por la ventana.

Ciertamente es técnicamente factible, pero no es una buena idea.

Algo, pero la falta de percepción de profundidad puede ser un problema en las calles de rodaje.

Pero si los láseres son una preocupación, creo que deberían instalar algo similar a los lentes de oscurecimiento automático que usan los soldadores en las ventanas delanteras.

Al menos podría reducir, si no resolver completamente, este problema mediante el uso de auriculares VR (por ejemplo, Oculus Rift ). Incluso podría conectar cámaras a los auriculares y programar el sistema para mostrar el interior de la cabina, excepto cuando el piloto está mirando hacia donde está el las ventanas serían de otro modo.

Técnicamente posible pero no muy cómodo. Como primer paso, se podría intentar un avión de pasajeros sin ventanas. En autobuses indios llenos de gente con las ventanillas inundadas de material publicitario opaco es muy desconcertante no saber adónde has llegado. Las experiencias de los pasajeros pueden tomarse como punto de partida. También se podría considerar la experiencia de los astronautas....

¿Es posible que un avión use cámaras y pantallas en lugar de un parabrisas transparente?
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