大家都知道，太陽眩光、駛近的車輛照射的燈光或雨水的反射會分散注意力。對于駕駛員來說光學(xué)失真更具挑戰(zhàn)性，因為這關(guān)乎駕駛安全。除了外部照明條件外，駕駛員通常還會面臨?內(nèi)部照明?挑戰(zhàn)，比如車輛指示燈面板上的重要信息無法清晰可見?，F(xiàn)在可試想一下，在夜間或惡劣天氣條件下駕駛直升機，瞇著眼睛看天空和控制面板以導(dǎo)航最佳飛行路線，這是多么嚴峻的挑戰(zhàn)。顯然，這對于飛行員或機上的任何機組人員和乘客來說都不安全。

毋庸置疑，安全性是航空業(yè)中的首要任務(wù)，而光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計在其中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。此外，隨著全球?qū)夂騿栴}日益關(guān)注，可持續(xù)性的重要性也不斷提升。美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）和歐洲航空安全局（EASA）等監(jiān)管機構(gòu)要求制造商設(shè)計安全節(jié)能的產(chǎn)品。這種對安全性和效率的高度要求促使眾多制造商探索新的解決方案，以改進設(shè)計并加速認證。

領(lǐng)先的飛機制造商Airbus Helicopters集成了Ansys仿真解決方案，以提升飛行員的可視性和駕駛艙顯示器性能，同時通過實施虛擬測試和虛擬原型制作來降低功耗、減少材料浪費以及相關(guān)成本。通過應(yīng)用Ansys Speos光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計軟件提供的關(guān)鍵信息，Airbus公司可改進并簡化駕駛艙設(shè)計，同時以高效率和預(yù)測準(zhǔn)確性滿足航空監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。

仿真助力實現(xiàn)更清晰的航向

Airbus Helicopters在150多個國家和地區(qū)投入使用，包括為政府、軍事、執(zhí)法、民用和準(zhǔn)公共用途（包括公共和私營部門）提供旋翼飛機解決方案。為了確保其所有飛機的安全運行，Airbus在開發(fā)過程中遵守最高標(biāo)準(zhǔn)，并使用仿真為設(shè)計提供寶貴的指導(dǎo)。

Speos使Airbus能夠在駕駛艙設(shè)計過程中評估人眼可視性，并預(yù)測在眩光、反射和失真的條件下的行為。利用該數(shù)據(jù)，Airbus工程師可提高飛行員的可視性，以及機組人員屏幕顯示器的可讀性。

Ansys仿真在大量Airbus直升機的駕駛艙人眼可視性設(shè)計中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，包括中型雙引擎H160、超中型雙引擎H175和重型雙引擎H225。這里有一些背景信息供讀者參考：每架飛機可容納一名或兩名飛行員，分別可容納多達12名、18名和19名乘客。Airbus幾乎為其所有飛機設(shè)計了軍用型號，而H160M、H175M和H225M都是基于民用模型設(shè)計，盡管其飛行員和機組人員的數(shù)量可能有所不同。

Speos可在3D平臺中提供一系列直觀、用戶友好型功能。通過直接將布局和形狀無縫集成到任何計算機輔助設(shè)計（CAD）環(huán)境中，以實現(xiàn)逼真的可視化，這有助于工程師從零開始創(chuàng)建設(shè)計或優(yōu)化當(dāng)前設(shè)計。

Airbus Helicopters人因?qū)W和人機界面部門工程師Stephane Poveda說道：“分析計算有時很難用于向機組人員和認證機構(gòu)解釋駕駛艙內(nèi)光線的影響，但這是必要的。借助Ansys Speos，我們可以驗證潛在的影響，然后使用逼真的視覺渲染和仿真向團隊成員和有關(guān)部門進行展示。這對于每架直升機的設(shè)計和認證過程都有很大助益，特別是在說明駕駛艙內(nèi)部晝夜變化以及不同天氣條件下的不同照明條件?！?/p>

Speos最有益的一大功能是人眼視覺功能。通過此功能，設(shè)計人員可以根據(jù)人眼視覺傳感器確定不同的視覺性能，比如反射、可視性和可讀性。憑借這種見解，設(shè)計人員可以為飛行員和機組人員創(chuàng)造更安全的照明條件。通過完善的人眼傳感器模型，Speos提供了針對亮度和沉浸式360度觀察器結(jié)果的人眼視覺算法。使用生理學(xué)人眼視覺建模，設(shè)計人員可以優(yōu)化顏色、對比度、和諧度、光均勻性和強度，同時還考慮包括晝夜視覺在內(nèi)的環(huán)境照明條件，從而提高顯示器的視覺感知質(zhì)量。

利用仿真驅(qū)動的設(shè)計提高效率

Speos的另一個有益特性是其廣泛的光學(xué)庫，其中包括超過4200種光源和材料樣本。在這個在線數(shù)據(jù)庫的支持下，Airbus可為每種設(shè)計選擇更高效、更合適的材料。此外，借助Speos的照明系統(tǒng)分析器工具，工程師可以確保其選擇符合設(shè)計要求，并驗證其是否符合行業(yè)或法律標(biāo)準(zhǔn)。

Ansys應(yīng)用工程經(jīng)理Fabien Bastide表示：“像Speos這樣的先進光學(xué)設(shè)計軟件工具，對Airbus設(shè)計和優(yōu)化直升機光學(xué)系統(tǒng)非常有幫助。優(yōu)化的設(shè)備、改進的材料選擇和先進的技術(shù)，可為飛機制造流程帶來重要價值?！?/p>

此外，優(yōu)化的設(shè)備和材料選擇使制造商能夠更輕松地遵守重量和性能合規(guī)性要求，從而加速認證流程。同樣，Ansys光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計分析使工程師能夠?qū)π碌目苫厥詹牧系男袨檫M行建模，并更新舊技術(shù)，例如使用先進的LED取代以前的照明，以降低功耗。

Bastide補充道：“這些工具使工程師能夠考慮視野、分辨率和圖像質(zhì)量等各種因素，并在不同的照明條件和環(huán)境因素下進行系統(tǒng)性能仿真。因此，制造商可以獲得對于潛在問題的寶貴見解，并做出明智的設(shè)計決策。”

通過改進材料選擇并采用更多的虛擬測試和原型制作，Airbus能夠減少材料浪費，同時減少與物理測試和原型制作相關(guān)的時間、能源和成本。此外，通過Speos圖形處理單元（GPU）計算，可顯著提高仿真性能，包括將平均速度提高140-260倍，同時不會降低準(zhǔn)確度。

改善未來飛行視野

隨著航空業(yè)努力滿足消費者需求、安全性法規(guī)和實施全球可持續(xù)發(fā)展舉措，制造商越來越頻繁地納入數(shù)字化轉(zhuǎn)型，并在開發(fā)流程中盡早地集成仿真，從而為設(shè)計提供寶貴信息。在Speos的助力下，Airbus等制造商繼續(xù)改進安全關(guān)鍵型駕駛艙設(shè)計，同時滿足行業(yè)期望。