头盔显示系统

在航空工业中，头盔显示器与头盔跟踪系统和记忆卡一起构成头盔显示系统。头盔显示系统包括两大类:一类是头盔瞄准具，如米格-29等战斗机上装备的头盔目标指示系统，可以为飞行员提供简单的武器瞄准标志;第二种是头盔显示器，如美国F-16战斗机装备的联合头盔指示系统，不仅可以显示武器瞄准标志，还可以显示主要飞行信息和累积合成图像。 

头盔显示系统是虚拟现实技术中重要的硬件工具之一。
Tac Eye显示系统是由美国空军实验室和美国特种部队司令部部分投资为美国军方设计的。Icuti用了三年的时间开发了这个系统。
Tac Eye系统安装在头盔或护目镜上，允许在恶劣的战场环境中发挥最大的效率。Tac Eye系统包括极低功耗的电子设备和eMagin的OLED微显示系统，确保锂电池可以连续工作6小时。
2007年4月，由视觉系统国际公司设计的头盔显示系统在F-35战斗机上进行了首次飞行测试，并取得了成功。
装备头盔显示系统的飞机有四大优势:第一，在处理同样的威胁时，杀伤/损失率从1.8:1提高到3.8:1;二是在同一时期内将发射的导弹数量增加一倍;第三，飞行员通常能够先从敌人那里开火;四是支持飞行员并行完成多项任务。
经过多年的发展，头盔显示系统支持通信、态势感知、武器瞄准等多种作战需求，已成为现代战斗机的“力量倍增器”。

自1916年Albert Bacon Pratt发明第一款具有头盔瞄准功能的产品——头盔瞄准枪以来，头盔瞄准显示系统的发展已有近90年的历史。世界上第一个头盔显示器“达摩克利斯之剑”诞生于1968年，由美国的Ivan Sutherland研制成功。但是用于前线战术飞机的头盔系统的生产只有20多年的历史。
近20年来，头盔瞄准显示系统发展迅速。美、英、法、以、俄等国研制的机电、光电、电磁三种头盔瞄准显示系统已装备军队。
在军事上，头盔瞄准显示系统首先应用于直升机，后来应用于战斗机。

随着空战技术的不断变革，头盔显示系统的发展将呈现集成化、虚拟化、轻量化三大趋势。
一个是功能集成。随着飞行员作战任务的增加和空战要求的提高，未来头盔显示系统可能集成信息显示、态势感知、武器瞄准、火力打击、战场评估等功能。因此，需要整合各种功能，不断优化系统结构，实现系统功能的最大化。
第二是观察虚拟化。激光武器已经从理论发展到现实，使用封闭式驾驶舱是趋势。飞行员将不得不依靠虚拟现实技术来观察外部情况。这就需要更精确的光纤陀螺仪和更强的计算能力来提高显示速度和精度，并采用先进的传感器融合技术来整合各种传感器数据，不断增强飞行员的态势感知能力。
第三是减轻重量。过重引起的颈部不适是目前头盔的常见问题。研究表明，头盔的最大允许重量为2.5公斤，最佳重量应控制在2.25公斤以内。目前大多数头盔的重量超过2.0公斤，而新头盔的重量为2.25公斤。考虑到头盔显示系统的功能和重量不断增加，有必要使用更轻的头盔材料和更小更轻的电子元件来减轻头盔重量。(解放军报)