Head Up Display (HUD) merupakan sebuah tampilan transparan
yang menampilkan data tanpa mengharuskan penggunanya untuk melihat ke arah yang
lain dari sudut pandang biasanya. Asal nama dari alat ini yaitu pengguna dapat
melihat informasi dengan kepala yang terangkat (head up) dan melihat ke arah
depan dari pada melihat ke arah bawah bagian instrumen. Walaupun HUD dibuat
untuk kepentingan penerbangan militer, sekarang HUD telah digunakan pada
penerbangan sipil, kendaraang bermotor dan aplikasi lainnya.
HUD terbagi menjadi 3 generasi yang mencerminkan teknologi yang digunakan untuk
menghasilkan gambar, yaitu:
· Generasi Pertama – Gunakan CRT untuk menghasilkan sebuah
gambar pada layar fosfor, memiliki kelemahan dari degradasi dari waktu ke waktu
dari lapisan layar fosfor. Mayoritas HUDs beroperasi saat ini adalah dari jenis
ini.
· Generasi Kedua – Gunakan sumber cahaya padat, misalnya LED,
yang dimodulasi oleh sebuah layar LCD untuk menampilkan gambar. Ini
menghilangkan memudar dengan waktu dan juga tegangan tinggi yang dibutuhkan
untuk sistem generasi pertama. Sistem ini pada pesawat komersial.
· Generasi Ketiga – Gunakan waveguides optik untuk
menghasilkan gambar secara langsung dalam Combiner daripada menggunakan sistem
proyeksi.
Penggunaan HUD
dapat dibagi menjadi 2 jenis. Jenis pertama adalah HUD yang terikat pada badan
pesawat atau kendaraan chasis. Jenis yang kedua adalah HMD, helm
dipasang yang menampilkan HUD dimana elemen akan ditampilkan tergantung pada
orientasi dari kepala pengguna. Terdapat beberapa teknologi HUD, yaitu :
a)
CRT (Cathode Ray Tube)
Hal yang sama untuk semua HUD
adalah sumber dari gambar yang ditampilkan, CRT, yang dikemudikan oleh
generator. Tanda generator mengirimkan informasi ke CRT berbentuk koordinat x
dan y. Hal itu merupakan tugas dari CRT untuk menggambarkan koordinat senagai
piksel, yaitu grafik. CRT membuat piksel dengan menciptakan suatu sinar
elektonil, yang menyerang permukaan tabung (tube).
b)
Refractive HUD
Dari CRT, sinar diproduksi secara
paralel dengan sebuah lensa collimating. Sinar paralel tersebut diproyeksikan
ke kaca semitrasnparan (kaca gabungan) dan memantul ke mata pilot. Salah satu
keuntungan dari reaktif HUD adalah kemampuan pilot untuk menggerakkan kepalanya
dan sekaligus melihat gambar yang ditampilkan pada kaca gabungan.
c)
Reflective HUD
Kerugian dari HUD reflektif
adalah akibatnya pada besarnya tingkat kompleksitas yang terlibat dalam
meproduksi penggabungan lekungan dari segi materi dan rekayasa. Keuntungan
besarnya adalah kemampuan pada peningkatan tanda brightness (terang),
meminimalisir redaman cahaya dari pemandangan visual eksternal dan adanya
kemungkinan untuk menghemat ruang di kokpit, karena lensa collimating yang
tidak diperlukan.
d)
System Architecture
HUD komputer mengumpulkan
informasi dari sumber – sumber seperti IRS (Inertial Reference System), ADC (Air Data Computer),
radio altimeter, gyros, radio navigasi dan kontrol kokpit. Diterjemahkan ke
dalam koordinat x dan y, komputer HUD selanjutnya akan menyediakan informasi
yang dibutuhkan untuk hal apa yang akan ditampilkan pada HUD ke generator
simbol. Berdasarkan informasi ini, generator simbol menghasilkan koordinat yang
diperlukan pada grafik, yang akan dikirmkan ke unit display (CRT) dan
ditampilkan sebagai simbol grafik pada permukaan tabung.
e)
Display Clutter
Salah satu perhatian penting
dengan simbologi HUD adalah kecenderungan perancang untuk memasukkan data
terlalu banyak, sehingga menghasilkan kekacauan tampilan. Kekacauan tampilan
ini jauh dari eksklusif untuk HUD, tetapi hal ini sangat kritis pada saat
melihat ke arah tampilan. Setiap simbologi yang tampil pada sebuah HUD harus
melayani atau memiliki sebuah tujuan dan mengarahkan peningkatan performa.
Kenyataannya, bukan piksel tunggal yang dapat menerangi kecuali dia secara
langsung mengarahkan pada penigkatan. Prinsip yang diterapkan pada perancangan
HUD adalah ‘ketika dalam keraguan, tinggalkan saja’.
Ada beberapa faktor yang harus dipertimbangkan ketika
merancang sebuah HUD, yaitu:
·
Bidang penglihatan
Karena mata seseorang berada di dua titik berbeda, mereka
melihat dua gambar yang berbeda. Untuk mencegah mata seseorang dari keharusan
untuk mengubah fokus antara dunia luar dan layar HUD, layar adalah “Collimated”
(difokuskan pada tak terhingga).
·
Eyebox
Menampilkan hanya dapat dilihat sementara mata pemirsa dalam
3-dimensi suatu daerah yang disebut Kepala Motion Kotak atau “Eyebox”. HUD
Eyeboxes modern biasanya sekitar 5 dengan 3 dari 6 inci. Hal ini memungkinkan
pemirsa beberapa kebebasan gerakan kepala. Hal ini juga memungkinkan pilot
kemampuan untuk melihat seluruh tampilan selama salah satu mata adalah di dalam
Eyebox.
·
Terang / kontras
Harus menampilkan pencahayaan yang diatur dalam dan kontras
untuk memperhitungkan pencahayaan sekitarnya, yang dapat sangat bervariasi
(misalnya, dari cahaya terang awan malam tak berbulan pendekatan minimal bidang
menyala).
·
Menampilkan akurasi
HUD komponen pesawat harus sangat tepat sesuai dengan
pesawat tiga sumbu sebuah proses yang disebut boresighting sehingga data yang
ditampilkan sesuai dengan kenyataan biasanya dengan akurasi ± 7,0 milliradians.
·
Instalasi
Instalasi dari komponen HUD harus kompatibel dengan avionik
lain, menampilkan, dll.
