当大型客机接近机场着陆时，无线电信号和高强度照明相结合，即使在夜间或雾中也能向飞行员准确显示跑道位置。但是，每年有数百万人乘坐较小的商用飞机（其中许多是私人飞机），这些飞机没有此类技术。这些飞机的飞行员必须依靠不太复杂的仪表，以及着陆期间的驾驶舱窗口视野，这种情况在恶劣天气下可能是致命的。根据航空电子设备制造商霍尼韦尔和航空航天研究公司Ascend的数据，仅在2011年，就有四架此类商用喷气式飞机撞上地面或障碍物，造成140名乘客和机组人员丧生。这些事故被称为“可控飞行撞地”。
如果配备夜间红外成像和3D图形的新型导航显示器（能够准确描绘飞机周围环境）成为小型商用和私人飞机的标准设备，着陆可能会更安全。除了潜在的安全优势外，湾流、庞巴迪和其他中小型公务机制造商也了解到，即使面对通常需要跑道盘旋或航班改道的恶劣天气，相同的技术也可以通过保持航班准时来节省时间和金钱。
合成视觉
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这项新技术是本文作者在最近的一次试飞中亲身观察到的（见下方视频），它实际上结合并超越了最近才安装在小型商用飞机上的两项早期技术。合成视觉系统 (SVS) 使用从实际飞行中收集并存储在数据库中的地形数据，在飞行员和副驾驶员面前的屏幕上创建 3D 图形界面（类似于 Windows 或 Mac OS），使他们即使在视线被黑暗或云层遮挡时也能看到周围环境的数字模型。SVS 还包括有关机场和跑道位置的信息，以帮助引导飞行员，直到他们能够与着陆目的地建立视觉联系。
美国宇航局兰利研究中心航空安全计划中负责驾驶舱界面技术的首席航空航天工程师兰迪·贝利说：“SVS 的主要目的是为飞行员提供情境感知——飞机相对于地形的位置。”情境感知主要是低端飞机的飞行员面临的问题，这些飞机没有高端公务机或大型客机的自动驾驶仪或自动着陆系统。自 20 世纪 90 年代中期以来，美国宇航局一直在研究 SVS，作为一项旨在寻找减少正常运行的飞机撞击地面、水面或障碍物事故的方法的更广泛航空安全计划的一部分。
增强视觉
增强视觉系统 (EVS) 使用位于飞机头部或附近的红外摄像机，在飞行员的屏幕上实现夜视功能。EVS 得到了美国联邦航空管理局的大力支持。根据 FAA 的规定，当飞行员下降到地面约 60 米以内时，他们必须能够看到跑道——或者至少在夜间或多云条件下看到跑道灯光——才能降落飞机。但最近，FAA 对配备 EVS 的飞机做出了例外规定。即使飞行员在 60 米处看不到跑道或跑道灯光，他也允许继续使用 EVS 下降，直到高度达到约 30 米。在这一点上，如果他可以用自己的眼睛（而不是通过 EVS）看到跑道或灯光，他就可以着陆。否则，他必须中止并采取另一种进近方式，或盘旋等待天空放晴。如果大多数飞机都具备这种能力，那么首次着陆的次数将会更多，而停留在空中燃烧额外燃料的飞机将会更少。
贝利说，今天只有大约 1,000 架飞机配备了 EVS，空中配备 SVS 的飞机可能只有三到四倍。同一类别的其他飞机没有配备任何一种系统，因为这项技术很昂贵，但这些飞机正是经常发生可控飞行撞地事故的飞机。
到二月底，美国宇航局将发布其最新的商业航空安全研究结果，该研究将分析飞行员迷失方向的影响等问题。贝利说，在报告发布之前，他无法透露报告的具体内容，但他确实表示，“失控的情况正在减少，但不幸的是，状态意识丧失（无论是[疲劳]还是姿态意识）还没有达到应有的水平，我们正在研究可能改善航空安全的潜在技术干预措施。”
组合视觉
尽管 SVS 和 EVS 都能提高安全性，但一种结合了两者的新技术可能会超越它们。霍尼韦尔航空航天公司为多款湾流和达索猎鹰公务机销售 SVS，并正在开发 EVS，它是少数几家推动开发“组合视觉系统”(CVS) 的公司之一，借助 CVS，飞行员可以看到 3D 图形和红外图像的混合图像。单独来看，SVS 和 EVS 都有局限性。由于 SVS 由存储的数据库驱动，因此它可能无法显示地形、障碍物和城市特征数据的最新变化。而且 EVS 中的红外摄像机无法穿透云层或雾气，而且它们的视野有限，将图像限制在一个小区域内。
自 2010 年 6 月以来，霍尼韦尔一直在进行 CVS 的飞行测试。在这个研究版本中，飞行员的屏幕在一个更大的 SVS 图像中嵌入了一个红外 EVS 图像。EVS 图像的大小可以变化，但在着陆期间会修剪到飞机前方的一个狭窄区域，以帮助飞行员将注意力集中在跑道上，“而不会让他或她因其他不必要的杂乱而分心”，霍尼韦尔航空航天公司高级技术部门专门研究机组人员界面和平台系统的技术研究员 Trish Ververs 说。CVS 有望成为霍尼韦尔 SmartView 产品的一部分，尽管它必须首先获得 FAA 的认证。
尽管本文作者上个月在霍尼韦尔公司在新泽西州莫里斯敦和佛蒙特州拉特兰之间的试飞中没有直接观察到霍尼韦尔的 CVS，但 EVS 和 SVS 都在展示。湾流 G450 驾驶舱中的 EVS 监视器提供了前方天空和下方地形的清晰、棕褐色视图。由于当天晴朗，能见度约为 60 公里，因此其使用受到限制，因为没有必要使用。SVS 看起来很像飞行模拟器视频游戏，只不过它详细描绘了实际地形的 3D 浮雕，上方是明亮的蓝色天空。屏幕包括白色指示线，标明湾流与地面特征（包括山丘、湖泊和跑道）的距离。
当霍尼韦尔的 CVS 上市时，它将会有竞争对手，很可能在几年后。Ensco, Inc. 也在开发一种 CVS，该系统从增强型和合成视图中提取数据和图像以形成组合图像。然而，Ensco 的 CVS 将两者融合在整个屏幕上。贝利说，全屏组合 EVS 和 SVS 旨在让飞行员沉浸在这种信息中，并补充说，这样做的好处是为飞行员提供了更大的视野。然而，如果 EVS 和 SVS 信息之间出现某种不匹配，可能会掩盖问题，则存在潜在的缺点。
贝利说，无论 CVS 的设计细节如何，即使它还需要几年才能上市，它也是航空安全的未来。他补充说：“合成视觉系统和增强视觉系统是两种不同的技术，但它们实际上是互补的。”“CVS 技术制造商试图做的是开发一种兼具两者优势的显示器。”