於　2001/02/25 19:43
發表內容：

逢甲大學自動控制系副教授林宸生，自行研發出「光學式瞳位追蹤器」，人的眼睛凝視目標物，超過零點五秒，就可以取代手、滑鼠，透過「追瞳器」執行指令。林宸生說，追瞳器可以代替機械手臂，幫助殘障朋友打電話，使用追瞳器的戰鬥機駕駛員，可以用「眼睛」打飛機，具有工業研發的價值。
林宸生指出，目前國內研究，大都引進國外進口追瞳器，加以分析、改良，林宸生則靠自己，獨立研發「光學式」追瞳器，結合「頭配顯示器」，利用攝影機取得影像，利用電腦分析瞳孔注視的目標物。

林宸生所研發的追瞳器，戴上「頭配顯示器」後，追瞳器等於與人的眼睛「合為一體」，例如當眼睛凝視電腦螢幕的「執行」選項，超過零點五秒，追瞳器就等於代替滑鼠，按下執行的指令，未來追瞳器可以配合視訊會議系統，成為電腦的標準配備。

林宸生說，追瞳器的運用範圍很廣，例如追瞳器可以幫助全身癱瘓、還能眨眼睛的植物人，透過眨眼的動作，為病患對外傳輸訊息，追瞳器還可代替機械手臂，幫助殘障朋友打電話、上網。

自控所碩士班二年級的簡志忠指出，一台國外進口的追瞳器，價格在二、三百萬元台幣之間，林宸生研發的追瞳器，目前只花了五萬元的成本，由於造價便宜，加上生產過程簡單，值得工業界生產。

想必紅眼計劃中的追瞳器就是指這玩藝吧!
　

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KGB 　於　2001/02/25 21:44
發表內容：

老實說,小弟不知道什麼是紅眼計劃,小弟只知道紅影計劃.
紅影計劃是中科院為天劍一型的下一代短程纏鬥飛彈.
至於紅眼計劃小弟道是沒聽過,是不是指光學式瞳位追蹤器就不清楚了.

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KGB 　於　2001/02/25 21:45
發表內容：

老實說,小弟不知道什麼是紅眼計劃,小弟只知道紅影計劃.
紅影計劃是中科院為天劍一型的下一代短程纏鬥飛彈.
至於紅眼計劃小弟道是沒聽過,是不是指光學式瞳位追蹤器就不清楚了.

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Tsky 　於　2001/02/25 22:03
發表內容：

應該是紅影計畫 紅眼應為誤植

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小滬尾 　於　2001/02/25 23:04
發表內容：

YUIO兄﹐您好﹐歡迎光臨
謝謝提供這則知識性的新聞﹐小弟認為這種瞳位追蹤裝置應該是頭盔瞄準具的重要
一環吧。

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toga 　於　2001/02/25 23:36
發表內容：

發展瞳位追蹤器是否有價值的關鍵在於：在實戰時，其較頭盔顯示器優勝的地方在哪？是否值得為此而開發技術難度與精密度遠較頭盔顯示器複雜困難，重量也很可能較其重出許多（這是高機動空戰時的大忌）的瞳位追蹤裝置？
瞳位追蹤器所必須克服的困難：
1.連同頭盔與氧氣罩，其重量不宜超過1.4kg，否則飛行員在進行9G等級的高機動空戰時將難以負荷。
2.系統設計必須精確貼合追蹤飛行員的眼球位置與運動，還得不受激烈空戰下，高G與高震動的環境與飛行員閉眼、眨眼與眼球震顫的影響才成。
3. 無論如何，瞳位追蹤裝置的所需的裝置科技遠較頭盔顯示器複雜，造價勢必遠較頭盔顯示器為高，卻又無頭盔顯示器般，先前有老俄、以色列、南非等印證其實戰實用性的過去經驗，一個昂貴卻又但實戰價值卻是未知之數的高科技時髦玩意兒，想令其大量配屬實戰，空軍還真得有當實驗白老鼠的決心與氣魄才成。

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加拿大壁虎 　於　2001/02/26 00:32
發表內容：

軍用的當然結構及誤差的要求都比較嚴格﹐但民用的追瞳器已經
有在實用了。
小弟前幾年迷的是攝影。在1993年尾﹐相機大廠 Canon 新推出的
Canon EOS A2E相機（在亞洲的型號好像叫 Canon EOS 5）最震
撼的新功能就是它能追蹤攝影者的瞳孔﹐所以當你眼睛瞄向觀景
窗的左邊時﹐相機自動選用左邊的 Auto-Focus Sensor 來對焦（從
左到右共有五個）。

那時的科技只能水平追瞳（所以當你把相機直拿時﹐你需要用一
個轉鈕來選擇變成上下排列的 AF Sensor）。但Canon兩年後推出
的 Canon EOS Elan IIE 就可以雙向追瞳（水平垂直皆可）。

這兩台相機雖然屬於發燒友價位（1997年標價是五到七百美金）
但跟其他廠牌的同級相機比卻沒貴多少﹐也就是說這紅外線追瞳
技術的成本其實不高。

當時在攝影討論區裡網友也為其爭論了好一陣子（尤其是擁
Canon 及擁 Nikon 的兩大陣營﹐吵起來熱度不遜於兩岸之爭）﹐
但到最後大家都同意 Canon 用的紅外線技術對眼睛無害﹐而且準
確度很高（高於90%﹐帶眼鏡也無影響）。

當時的攝影雜誌對這紅外線追瞳花了將近整頁的篇幅來討論（若
有興趣的網友請到圖書館翻查 Popular Photography, 1993年十一月
那期）。簡單說﹐它用的是裝在觀景窗下方､兩個水平排列的
Infrared Emitting Diode（姑且翻作紅外線發射二導體）。這兩個
IRED 用波長 880nm的紅外線來照射瞳孔﹐而另由一個同波長的
Charge-Couple Device （就是掃描器或數位照相機裡用的那個東
東啦）來觀測眼睛。

CCD 看到的是一個黑洞（也就是我們的瞳孔）﹐裡面有兩個亮
點（也就是那兩個 IRED 經由眼睛表面反射回來的反光）。用電
腦把瞳孔的中心點和那兩個亮點在瞳孔裡的相對位置一比較﹐就
知道眼睛的偏移角是多少﹐也就知道眼睛在看那裡。

至於人體安全﹐這兩個 IRED 所放出的紅外線很微弱﹐只有不到
0.3 mW（分瓦）﹐遠少於一般晴天時我們眼睛所受到的紅外線。

所以如果幾年前的民用相機就能有這種技術﹐要發展成軍用應該
是可達成的目標。（抱歉講了一大堆有關攝影的廢話﹐各網友見
諒。）

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加拿大壁虎 　於　2001/02/26 00:44
發表內容：

抱歉﹐我在打文時 Toga 兄的還沒登上。的確﹐我不認為戰機是
追瞳器適用的地方——震動太大﹐而且對於飛行員來說﹐用眼睛
去瞄及稍轉頭去看並無太大的差異。
但比較可能用到的是像步兵。在野外求生時學到﹐要保命最好全
身不動﹐只動眼睛去瞄。你若頭稍一轉﹐可能就會暴露你的位置
。若步兵戴的夜觀儀或測距儀能追瞳﹐也許能減少步兵頭部的移
動﹐而避免被敵兵發現。

在下對步兵戰實在沒啥了解﹐也許A8391兄能補充一下。

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小滬尾 　於　2001/02/26 07:09
發表內容：

謝謝壁虎兄的有關光學上的知識性分析。
實在是非常有趣的討論﹗

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高G.. 　於　2001/02/26 08:04
發表內容：

在高G下..飛行員轉眼球比轉頭來的容易多了....

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YUIO 　於　2001/02/26 11:05
發表內容：

高G纏鬥之時要轉頭的確是非常的困難首先要縮下巴,再慢慢的轉頭,才不像電影拍的那麼誇張哩(轉的太快頸骨會斷掉)

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toga 　於　2001/02/26 11:38
發表內容：

在進行近距空戰時,當敵機真的從我機身旁急掠而去,或進行高機動閃避動作時,受眼球轉動角度有限,且在高速高機動的環境下,人類的視野會急遽狹窄化,即使配備瞳位追蹤器,飛行員還是得設法轉動其腦袋以資搜敵,恐怕不會比HMD方便到那裡去;再考慮到其可能較頭盔顯示器更重的問題,實戰中熟優熟劣仍是未知之數.
對於民用產品而言,其準確度只要90%即可;但對現代軍用品而言,該系統得在嚴苛的實戰環境下達到至少99.9%以上的準確度才成,因此任何精密複雜,但實用性與可靠性存疑的技術想要應用於實戰前,都應該三思而後行.

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旁聽生 　於　2001/02/26 14:16
發表內容：

Mig 29, F22 輔助飛行人員來操控複雜的戰鬥機，以眼球的移動來進行射
擊任務---影片(中視)
http://www.auto.fcu.edu.tw/~cslin/eyetrack/text/eyeref/aireye.avi

那個都是頭盔瞄準器，利用頭部的轉動達到追蹤飛行員視線的目的。目前還沒有系統採用眼球移動的射擊追蹤控制。

頭盔顯示器實用性之探討 (空軍學術月刊５２９期)

耿　志　雲　

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提要
　　在本屆的英國法茵堡航展中新加坡宇航科技已著手和英國不列顛航太聯合開發新一代的F-16系列戰機頭盔顯示器，至於歐洲四國聯合開發的歐洲戰鬥機EFA 2000與瑞典製鉤喙獸JAS-39也將分別採用義大利馬可尼GEC--Marconi廠與易利信Erricson廠製頭盔顯示裝置，我國空軍之各型二代機隊亦應及早合作研發此一裝備以應世界制空作戰趨勢。

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前言
　　頭盔瞄準器或頭盔顯示器（Helmet-Mounted-Displays）的問世及加入服役會使整個作戰環境有極大的改變，而日前於AIM-9X飛彈的實彈射擊測試中已成功的於67度方位角約3.2公里情況下鎖定攔截並予以擊落一高速運動的靶機。此角度早已超出了雷達或是抬頭顯示器所能提示的範圍之外，也只有利用上述系統才能達到此項攔截的成就。雖然一次的成功並不足以證明此項裝備一定可靠，但是已顯示了此項概念正持續的朝其原先起始預期方向前進，只待技術成熟後，新的作戰環境即將出現在世人的面前。而以本軍先天的作戰態勢大部分要面對數量龐大的接戰目標，如何能運用我購買之F-16MLU戰機已有之頭盔顯示器（HMD）佈線條件，裝配置頭盔顯示器系統以達能首擊鎖定first-pass-lock on或將能有效的提高戰機的作戰能力而面對新的空戰環境。

　　台灣由於空域狹小且各航空器日漸增多，訓練環境及品質每況愈下而使潛在的飛安因素提高況且國防的預算將有可能逐年降低，類似於X-31戰機的敏捷戰士計畫正也提供了一種新的思考方向及訓練模式，或可值得詳加參考評估及引用發展。

頭盔顯示器為世界制空裝備趨勢
　　德人奧斯華布爾克（Oswald Boelcke）於第一次世界大戰期間為空對空戰鬥留下其著名的口喻後，飛行員們一直在尋求各種方法以擴大其於座艙內的情況認知能力（situational awareness)。而頭盔顯示器不論飛機機頭指向所在為何或是任何其所看見位置為何都可提供飛行員有關空速，航向以及方向的尋標重要資料，真是達到具有「全然頭看外面」（Head out）飛行的保證。隨著其他較為複雜顯示器頭盔幾達量產之際，當前已經有許多簡單的頭盔瞄準系統在各不同國家中使用。早期的頭盔顯示器體型過大，沈重的裝備很有可能毀了飛行員的脖子更別說提供作戰優勢。然而隨著目前影像生成、頭盔、以及光學路徑設計的進步使得真的適合飛行的頭盔顯示器獲得了試飛員認可。

　　南非空軍是最早使用頭盔瞄準具（HMS)（名為Kentron Kukri頭盔瞄準具）於實戰（對付安哥拉）的國家，但是未獲有獵殺成效。俄羅斯以及以色列（將撥交200具Elbit顯示暨瞄準頭盔盔置顯示器（Elbit DASH HMD）也以頭盔瞄準具（HMS）配署前線單位。美國以及西歐國家雙方已經從事發展相似的以及更為先進的頭盔瞄準具（HMS）以及頭盔顯示器之設計。

西方各國對頭盔顯示器的發展態度
　　西方國家對採用頭盔顯示器的保留態度主要是由於經費、預見的用途以及有關飛安的問題。有兩項因素正改變了西方國家對頭盔顯示器工作的節奏。法國、德國、英國及美國的飛測計畫，有的是用自製頭盔瞄準具（HMS）或是源於俄羅斯系統，已發現透過運用頭盔指向系統役使飛彈可獲得相當的戰鬥優勢。其次是這類可配有高偏向尋標器（HOBS）空對空飛彈（諸如Vympel R-73飛彈）的頭盔將進軍投入全球市場。而十分令人可信的是北約聯軍將在日後面對裝配這類系統的敵對空軍。

　　俄羅斯的MiG-29所裝配的頭盔瞄準具（HMS）雖然十分簡單但是據判是非常有效的作戰裝備。其使用一具發光二極體（LED)光網作為瞄準之用，其叉髮（Crosshair）影像視覺校準至無限遠處，但是其並不被認為包括有諸如空速及航向的飛行資料。雖然在對顧客的簡報中指出其頭盔瞄準具為選配裝備，但是米高揚及蘇霍公司（Mikoyan and Sukhoi）方面堅稱國外買家均未將頭盔瞄準具包括至其戰機合約之中。有關俄羅斯的頭盔瞄準具以及更為複雜的頭盔顯示器技術細節仍處於保密中。

頭盔顯示器的技術瓶頸
　　頭盔顯示器設計的主要需求著重於四大分類:影像生成及處理、光學、頭盔追蹤系統、頭盔人類工程學（ergonomics)。在過去數年間每項分類都有長足的進步，而使得此兩種簡單的單眼純晝間適用的行程符號（Stroke-symbology）系統以及具有40度視界較為複雜的雙眼行程/光柵（stroke/raster）系統的許多原型裝備得以試飛。然而工業界以及諸如英國國防研究局（DRA)的政府機構對這項技術是否足夠成熟到足以引入至作戰階段產生有些爭論。一般而言電力供應，影像來源以及光學裝備增加了頭盔的重量至飛行員脖子上使得在高Ｇ力動作及彈射時具有危險。根據位於英國法茵堡（Farnborough）國防研究局的葛翰祿德（Graham Rood）所說，雖然可透過較小影像來源及較佳的內在頭盔平衡來解決有些問題，但是在符合嚴峻的美國空軍以及英國空軍飛安需求上仍存在著嚴重的重心問題。其他需要注意的方面是人類工程學：選擇最佳的方法以顯示符號以及光柵影像以使之不會使飛行員迷向或是侷限其自然視覺能力。根據祿德所說，到目前為止頭盔顯示器的人/機介面實際環境測試仍不足。國防研究局所爭議的是至少頭盔顯示器能力要在飛安及作戰上有所折衝。

　　有些製造商並不同意上述所說。根據GEC-Marconi航電公司製造商（GMAv)西舒樂（Cid Sowler）說目前的技術足以擔付任務經費才是主要的障礙而非是安全問題。單眼晝間用頭盔重量已降至安全彈射限制之內〔蝮蛇頭盔顯示器重量在沒有氧氣面罩時為1.72公斤而且GEC-Marconi航電公司預期使蝮蛇2型雙眼達40度視界（FOV）〕，頭盔顯示器（HMD）系統於1994年結束前完全飛試完畢。在法國，聯合技術公司（IN）負責六分儀航電公司（Sextant Avionique）有關颶風戰機（Rafale）Topsight頭盔顯示器頭盔的設計，並已減輕了相當的重量。聯合技術公司的一位技術主管，米契爾巴德說Topsight頭盔目前包括氧氣面罩為1.6公斤，較目前幻象機頭盔不含面罩還輕0.2公斤。舒樂說量產頭盔顯示器的屬性將視顧客所給付多寡而定。夜視鏡及抬頭顯示器前視紅外線（HUD FLIR）已足以擔當夜間任務;目前最急切需要的是純晝間用瞄準系統。

　　在美國，空軍及海軍針對F-15以及F/A-18的頭盔顯示器簽署了一項共同需求並且成立聯合頭盔顯示器辦公室以管理此計畫。長久企盼的發展計畫是隨著為人詬病的頭盔顯示器工作步調過慢而來:美國戰機飛行員甚麼都沒有，就算是F-22也沒有頭盔顯示器。

　　在與工程師以及飛行員的討論中得出兩項缺乏進展的原因。其一是因發展服役需求的組織單位堅持頭盔顯示器要能具有準確並且顯示空間穩定飛行參考以及目標資料的能力--這較裝配在俄製戰機上的光網型式尋標器役使操縱頭盔顯示器困難許多。另一項延遲的理由是因工程障礙導致。比如說，生產可靠的微型陰極射線管（CRT）較預期為難。

　　如果減重為重要目標，則縮小體積就是使複雜的頭盔顯示器成真的關鍵。就中程發展而言，影像生成仍有賴微型陰極射線管以提高行程/光柵（stroke/raster）顯示的清晰度。這些裝備目前已變的較小:目前已獲致12微米（mm）直徑的陰極射線管而且甚至可藉由增加一具RGB順序濾光鏡於前方而使色彩成真。陰極射線管的缺點計包括有需要高額電力以及重量過大。但是在主動矩陣液晶顯示器（AMLCD）以及主動矩陣電光顯示器（AMEL）已有飛躍的進步。這些平板源提供了高亮度，高清晰度色彩及低電力運作的能力並且毫無疑問的將成為頭盔顯示器影像生成的未來。但目前仍須解決經費以及系統強健度問題。將主動矩陣液晶顯示器以及主動矩陣電光顯示器發電機與小型影像強化器，低亮度CCD攝影機或是非盔式前視紅外線（off- helmet FLIR）感測器整合在一起將可提供一種可與真實環境同步進行之具有夜間及地面攻擊能力的頭盔顯示器。但這些能力則會增加額外的重量。在美國工業界及政府階層正持續進行此項工作，其主要是透過ARPA公司、懷特實驗室、Planar系統公司以及Honeywell公司來進行。

　　不管是否顯示影像於窺視孔鏡或是護目鏡上，因為頭盔顯示器使用複雜的光學組所以需要高亮度。介於起源及投影之間的路徑通路將減弱亮度及清晰度:一般大家都不知即使最好的40度視界(FOV)頭盔顯示器祇能僅提供40%-50%人類眼睛的解晰度。祇有限定在大約20度視界時可獲得較佳的敏銳度（接近 100%)，但是所受侷限的視界則需飛行員以更大的轉頭動作來彌補。

頭盔顯示器係光學整合製品
　　更甚如此，一旦符號或是前視紅外線影像投影至護目鏡上，則對真實外界的穿透度也就成了問題，這是因為受了兩種為了影像投射以及雷射防護所需的雙色覆膜所影響。大部分目前的頭盔顯示器提供大約70%的穿透度。甚麼樣的穿透度是飛行員最感舒適仍需進一步評估，因為簡化的光學組致使蝮蛇頭盔顯示器有88%的穿透度。最後，光學設計決定了出口瞳孔（exitpupil）的大小，這就是飛行員看顯示器所透過的眼窗尺寸。愈大的出口瞳孔則其光學組愈複雜，所以大部分的頭盔顯示器設定出口瞳孔為15微米（mm）。因為飛行員的瞳孔必須在此視窗內以無間斷方式看著顯示器，所以諸如頭盔是否合適以及於劇烈動作期間的抗拒力因素都將有所影響。透過較佳的設計以及個人穿戴適應方式以達頭盔能穩定將無可避免的更形重要。

提供空用飛彈正確追蹤訊號
　　頭盔顯示器以及頭盔瞄準具如果沒有頭盔追蹤系統來決定飛行員頭部相對於座艙的位置的話則是一點都沒用。少許的不準確在簡單型的頭盔瞄準具系統上是能被容忍的（因為其主要是提示飛彈尋標器至目標的一般方向)，但是前視紅外線（FLIR）投影於真環境上則需準確度達微弧（milliradian）之內以避免目視標示記錄錯誤。追蹤技術包括從電磁以及光學至聲學的方式，但是大部分目前使用的頭盔顯示器是以電磁方式為基礎的系統。雖然此種方法可以獲得相當高的量測準確度，但是必須先小心翼翼的勘測座艙以規畫出磁場。目前在這類系統方面的改進已提供了一具大型頭箱(head box)使飛行員在沒有影像凍結的情況下可大範圍的頭部轉動。GEC-Marconi
航電公司（GMAv）已開發了新方法以準確的繪製座艙，此包括了一個置於飛機上的自動化錘鉤（jig）。因為這種方法可以快速及準確的繪製座艙，所以可以節省有關將頭盔顯示器整合於不同機身的花費。

　　Kentron公司已經為其非洲豹（Altas cheetah)戰機上的Hermes頭盔顯示器發展適飛的光學追蹤器。兩具攝影機置於飛行員的上方以及後方，而小的液晶攝影機置於座艙四周以及飛行員的頭盔上。雖然不受電磁干擾，但是光學系統容易受周遭，諸如日盲（sun blinding)的燈光變化所產生的噪音影響。Kentron公司已發展了兩種方法來解決這個問題:一是藉由在陽光眩目時暫時關掉一具攝影機，另一個是包含了使用推測演算處理方式以濾除噪音。

　　至於其他的頭盔顯示器一般問題，是追蹤器的延時性（Latency)，此為追蹤系統及頭盔顯示器系統處理能力的函數。延遲率因系統相異而大大不同，但是高的延遲率將使飛行員轉頭時使顯示產生延遲或跳躍現象，而造成許多的飛安問題。大部分的製造商則藉由增加頭盔顯示器的更新速率（有一種200Hz的系統僅有5微秒的延遲）以及引用預測演算組的方式來減低此種情況。

新一代頭盔顯示器的發展
　　未來的頭盔顯示器將利用眼睛定向系統（EPS)而非頭部追蹤方式來提供儘可能最高的準確度。眼睛定向系統的提供加倍了原先以頭盔追蹤方式的邊界範圍況且人類眼睛，不像是頭上的頭盔一樣，本身就具有阻滯外界震動及反彈的本能。目前眼睛定向系統（EPS）需要額外的光學組置於眼前以為量測之用，但是終究會被整合至光學系列之內。英國國防研究局及GEC-Marconi航電公司與負責演算部分的倫敦皇家學院合作已經發展了適飛的眼睛定向系統。除了試飛外，英國國防研究局希望利用GEC-Marconi航電公司的頭盔顯示器以及一部離心機以模擬高G動作，此稱為作戰中的眼睛定向（EPIC）計畫。英國國防研究局以及阿姆斯壯實驗室（Armstrong laboratory）已在美國相互簽署眼睛定向系統的瞭解備忘錄。

　　運用三維掃瞄器以製造出人類頭部的數位模型的方式，萊特實驗室的研究員最新找出更進一步的問題:美國空軍研究員評論到，有關於1800年代發展用以比較當今人類以及史前人類頭骨特性的傳統法蘭克福平面量測頭部方法與人們穿戴頭盔並沒有關聯。相對於瞳孔位置，這種方式誤導了我們放錯了光學鏡片位置幾達吋之譜。除了可使光學鏡片放置至其應在位置外，較佳的頭盔設計可使頭盔更輕更舒適以及於G負荷之下更不會位移。

　　在法國，聯合科技公司（IN）以利用電腦繪圖（CAD/CAM)技術來解決人類工程學的挑戰、降低頭盔重量以及確保飛安。目前已經發展了一套提供祇有1 微米（mm）誤差容忍度的訂作安裝系統。像是用在Topsight頭盔上具有整合氧氣系統的新型頭盔盔殼符合了與較老式，較重頭盔相同的氣動力以及震動性能。值得一提的是有關Topsight頭盔最大上限重量的量產目標為1.5公斤。

　　雖然頭盔瞄準具以及晝間用頭盔顯示器的時代已來臨，美國及歐洲許多的研究計畫也正朝向具24小時用的頭盔顯示器挑戰以使其達到足以適合飛行的擬像真實系統（virtual-reality system）。英國國防研究局的陸德（Rood）先生指出，最終的目標是要能以一種頭盔來執行所有的任務。目前的頭盔顯示器不容許於黃昏及黎明情況下使用:飛行員無法於飛行過程中轉換為晝間式以及夜間式頭盔或是模組。

　　長期致力於頭盔顯示器發展的英國國防研究局正以TIARA旋風式以及美洲虎戰機為主要試床並且將收到來自GEC-Marconi航電公司以騎士護盔（Knighthelm）為基礎所製的雙眼頭盔顯示器以用作飛試之用。英國國防研究局的研究包含了頭盔顯示器所有方面的問題，尤其特別是強調於人/機界面並且包含諸如APHID和Farnborough整合式頭盔示範計畫以及支援有關美英合作的神鷹案計畫的問題。英國國防研究局已與美國空軍及陸軍的研究機構間建立了緊密的研究聯繫。

　　在美國至少有4項頭盔顯示器飛行驗證計畫以及相當基本的科技研究正在進行中。根據美國空軍阿姆斯壯實驗室負責頭盔系統技術的首席工程師狄恩柯希亞（Dean Kocian）指出，美國空軍正進行一連串被視為是針對頭盔顯示器基本安全、可用度以及成本問題的計畫。實驗室進行最為長期的計畫是擬像全景顯示器（Virtual Panoramic Display，VPD)。這種雙眼、大角度全色彩顯示器正被發展用以支援美國陸軍卡曼其（Comanche）直升機計畫，但也開展了一些將可被用於未來戰機頭盔上的特性。例如擬像全景顯示器（VPD）使用的是23微米（mm）的陰極射線管（CRT）為其影相來源而非以較早期的19微米的裝置。經由使用球形單元方式的光學鏈，一種較亮及較清晰的顯示結果會被傳送至頭盔的前方:這些使用球形原理方式的成本較許多頭盔顯示器所使用的非球形原理方式來的便宜許多。

　　六年的工作造就了能運用於擬像全景顯示器磁性頭部追蹤器的新式演繹學（algorithm）。柯希亞（Kocian）說這是可以實際涵蓋頭部可能位置範圍的第一種追蹤器演繹學。英國國防研究局也已為TIARA旋風式戰機發展一種擴展箱式（expanded-box）的頭部追蹤系統。

美國軍方發展頭盔顯示器的實例
　　另一個美國空軍的計畫是視幻軍刀2型（Vista Saber Ⅱ)計畫。因為關切有關俄國戰機的全向飛彈能力所以由國會所授權進行，視幻軍刀2型計畫是對現有的頭盔以及追蹤器技術進行評估，所使用的是一具凱撒電子公司捷眼加強型（Kaiser Electronics Agile Eye Plus）頭盔以及一具Polhemus磁性追蹤器並且與海軍於中國湖所發展的高偏向尋標器（HOBS）相搭配使用。高偏向尋標器被裝接於一具典型的繫留式飛彈彈身上。已有兩架F-15C戰機已進行了視幻軍刀2型計畫試驗正好超過一年而且海軍目前正在為了一個稱為視幻軍刀N型（Vista Saber N)的平行計畫修改一架F/A-18以及一架F-14戰機。

　　這個計畫的主要目標是評估頭盔顯示器對紅外線飛彈尋標器的高偏向提示的潛能。這與AIM-9X空對空飛彈有相當的關係，但AIM-9X空對空飛彈不是此計畫的一部分。在視幻軍刀2型計畫之下，美國空軍也已經檢視諸如是否要將光學合併器自護目鏡上分開或是成為護目鏡的一部分以及是否要將顯示系統植入頭盔內還是裝接在頭盔上就好的問題。

　　下一步則是目視尋獲暨目標瞄準合一系統（Visually Coupled Acquisition and targeting system，VCATS)，不管其一般稱號頭銜為何，此一項驗證/評估計畫的目的是要為首批美國量產的頭盔顯示器奠定基礎。美國空軍及海軍最近為了目視尋獲暨目標瞄準合一系統簽署了一項聯合任務單位需求宣言（JMENS)，這很可能是這個聯合辦公室的首項企劃。身為美國空軍主要空優戰機的F-15戰機將是第一個運用此項系統;而F/A-18將是海軍首架運用此系統的載台。不足為奇的，一個由波音麥道/凱撒/史密司（Mcdonnel Douglas/Ksiser/Smiths）公司所組成的工業界小組被選擇來負責目視尋獲暨目標瞄準合一系統的驗證工作。波音麥道公司負責整合工作，凱撒公司負責提供頭盔顯示器以及由史密司公司修改抬頭顯示器上的電子系統以支援頭盔顯示器。

參考資料
一、Trends in Advanced Avionics by Jim
Curran
二、Digital Avionics by R. Spitzer
三、Janes Avionics, 98-99 by; D.; Brinkman;

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這是在詹氏網站看到的圖片,
http://images.janes.com/micro_sites/idex/images/showdaily/idexsd50021.jpg

說明文為:The Typhoon helmet is now being offered to European F-16 partner air forces and for F-16 Block 60 aircraft

您可以看出頭盔上有哪些設備?夜視鏡?光學投影裝置?

歐洲戰機所用之頭盔顯示器英文簡介.......

Flight Helmet
Eurofighters Flight Helmet (FH) is a sophisticated and highly integrated piece of equipment. It comprises the basic reinforced protective helmet shell, a Helmet Mounted Sight (HMS), Night Vision Equipment (NVG/NVE), microphone / headphones (for VTAS/system feedback) and Oxygen Mask.

該頭盔顯示器所包含次系統如下：
1. 防護頭盔外殼。
2. 頭盔瞄準鎖定裝置。
3. 夜視裝置。
4. 聲控麥克風／回饋耳機。
5. 氧氣面罩。

Overall responsibility for the helmet is down to Britains Marconi Electronic Systems (now part of BAE Systems). The first fully flight certified model is expected to be ready for Eurofighter integration sometime in the year 2000. It is believed that like other Eurofighter systems it has been decided that certain changes will need to be made to the helmet to meet post-2000 equipment standards.

Helmet Mounted Sight
The Pilkington designed Helmet Mounted Sight (HMS) for the Eurofighter was to be the first such fixed wing based system in use by any western airforce. However, both former East-German MiG-29s and now RAF Jaguars have such a system. Unlike the HUD which is of course fixed, the HMS projects information onto a semi-reflective transparent visor on the pilots helmet via two high resolution CRTs which can display raster, stroke and mixed output graphics. The output covers a 40° field of view and is fully overlapped ensuring the pilot does not miss anything in the centre of the output or the edges. As with the HUD the information displayed can include standard information on pitch, velocity and heading in addition to targetting and other data. To simplify the interpretation of the data both the HUD and HMS use the same symbology. Without much doubt the single greatest asset offered by the HMS is its optical motion tracking system. With an appropriately equipped high off-boresight missile (ASRAAM, IRIS-T, AIM-9X, etc.) or the aid of the PIRATE system a pilot can launch short range weapons over the shoulder. In addition it will be possible to project imagery from PIRATE (IRST/FLIR) directly onto the HMS.