Pantalla de visualización frontal

Una pantalla de visualización frontal ( HUD ^{) [ 1 ]} , también conocida como HUD ( / hʌd / ) o sistema de guía de visualización frontal ( HGS ), es cualquier pantalla transparente que presenta datos sin que los usuarios tengan que apartar la vista de su punto de vista habitual. El origen del nombre proviene de la capacidad del piloto para ver la información con la cabeza en posición "hacia arriba" y mirando hacia adelante, en lugar de inclinada hacia abajo mirando los instrumentos inferiores ^{[ 2 ] [ 3 ]} . Una HUD también tiene la ventaja de que los ojos del piloto no necesitan volver a enfocar para ver el exterior después de mirar los instrumentos ópticamente más cercanos.

Aunque inicialmente se desarrollaron para la aviación militar, las pantallas de visualización frontal (HUD) se utilizan ahora en aviones comerciales, automóviles y otras aplicaciones (principalmente profesionales).

Las pantallas de visualización frontal fueron una tecnología precursora de la realidad aumentada (RA), que incorporaba un subconjunto de las características necesarias para la experiencia completa de RA, pero carecía del registro y seguimiento necesarios entre el contenido virtual y el entorno del mundo real del usuario. ^{[ 4 ]}

Un HUD típico contiene tres componentes principales: una unidad de proyector , un combinador y una computadora de generación de video . ^{[ 5 ]}

La unidad de proyección en un HUD típico es un sistema de colimación óptica : una lente convexa o un espejo cóncavo con un tubo de rayos catódicos , una pantalla LED o una pantalla de cristal líquido en su foco. Este sistema (un diseño que existe desde la invención de la mira reflectora en 1900) produce una imagen donde la luz está colimada , es decir, el punto focal se percibe como si estuviera en el infinito.

El combinador suele ser una lámina de vidrio plana e inclinada (un divisor de haz ) ubicada directamente frente al espectador, que redirige la imagen proyectada del proyector de tal manera que se puede ver simultáneamente el campo de visión y la imagen proyectada al infinito. Los combinadores pueden tener recubrimientos especiales que reflejan la luz monocromática proyectada por la unidad del proyector, permitiendo el paso de todas las demás longitudes de onda. En algunas configuraciones ópticas, los combinadores también pueden tener una superficie curva para reenfocar la imagen del proyector.

El ordenador proporciona la interfaz entre la pantalla de visualización frontal (es decir, la unidad de proyección) y los sistemas/datos que se van a mostrar, y genera las imágenes y la simbología que mostrará la unidad de proyección.

Los HUD evolucionaron a partir de la mira reflectora , una tecnología de mira óptica sin paralaje anterior a la Segunda Guerra Mundial para aviones de combate militares . ^{[ 6 ]} La mira giroscópica añadió una retícula que se movía en función de la velocidad y la tasa de giro para calcular la cantidad de anticipación necesaria para alcanzar un objetivo durante la maniobra.

A principios de la década de 1940, el Telecommunications Research Establishment (TRE), encargado del desarrollo del radar en el Reino Unido, descubrió que los pilotos de cazas nocturnos de la Royal Air Force (RAF) tenían dificultades para reaccionar a las instrucciones verbales del operador del radar al aproximarse a sus objetivos. Experimentaron con la adición de una segunda pantalla de radar para el piloto, pero descubrieron que tenían problemas para levantar la vista de la pantalla iluminada hacia el cielo oscuro para encontrar el objetivo. En octubre de 1942, lograron combinar con éxito la imagen del tubo de radar con una proyección de su mira giroscópica estándar GGS Mk. II en un área plana del parabrisas, y posteriormente en la propia mira. ^{[ 7 ]} Una mejora clave fue el cambio del radar original AI Mk. IV al radar de frecuencia de microondas AI Mk. VIII que se encontraba en el caza nocturno de Havilland Mosquito . Este conjunto producía un horizonte artificial que facilitaba aún más el vuelo con la vista hacia arriba.

En 1955, la Oficina de Investigación y Desarrollo Naval de la Armada de los Estados Unidos realizó una investigación con un prototipo de unidad HUD junto con un controlador de palanca lateral en un intento por facilitar el vuelo de los aviones a reacción modernos y simplificar la instrumentación durante el vuelo. Si bien su investigación nunca se incorporó a ninguna aeronave de la época, el prototipo rudimentario de HUD que construyeron tenía todas las características de las unidades HUD modernas actuales. ^{[ 8 ]}

La tecnología HUD fue posteriormente desarrollada por la Royal Navy en el Buccaneer , cuyo prototipo realizó su primer vuelo el 30 de abril de 1958. El avión fue diseñado para volar a altitudes muy bajas y velocidades muy altas, y lanzar bombas en combates que duraban segundos. Por lo tanto, el piloto no tenía tiempo de apartar la vista de los instrumentos para apuntar a la mira de bombardeo. Esto dio lugar al concepto de una "mira de ataque" que combinaría la altitud, la velocidad aerodinámica y la mira de bombardeo en una única pantalla similar a una mira de cañón. Hubo una feroz competencia entre los partidarios del nuevo diseño HUD y los partidarios de la antigua mira electromecánica, y el HUD fue descrito como una opción radical, incluso temeraria.

La rama Air Arm del Ministerio de Defensa del Reino Unido patrocinó el desarrollo de un Strike Sight. El Royal Aircraft Establishment (RAE) diseñó el equipo y el primer uso del término "head-up display" se remonta a esta época. ^{[ 9 ]} Las unidades de producción fueron fabricadas por Rank Cintel , y el sistema se integró por primera vez en 1958. El negocio de HUD de Cintel fue adquirido por Elliott Flight Automation y el HUD Buccaneer fue fabricado y desarrollado aún más, continuando hasta una  versión Mark III con un total de 375 sistemas fabricados; la Royal Navy le otorgó el título de "instalar y olvidar" y todavía estaba en servicio casi 25 años después. BAE Systems , como sucesor de Elliotts a través de GEC-Marconi Avionics, tiene por lo tanto el derecho a reclamar el primer head-up display en servicio operativo del mundo. ^{[ 10 ]} Una versión similar que reemplazó los modos de bombardeo por modos de ataque con misiles formó parte del HUD AIRPASS instalado en el English Electric Lightning a partir de 1959.

En el Reino Unido, pronto se observó que los pilotos que volaban con las nuevas miras de armas estaban mejorando en el pilotaje de sus aeronaves. En este punto, el HUD amplió su propósito más allá del apuntamiento de armas al pilotaje general. En la década de 1960, el piloto de pruebas francés Gilbert Klopfstein creó el primer HUD moderno y un sistema estandarizado de símbolos HUD para que los pilotos solo tuvieran que aprender un sistema y pudieran cambiar más fácilmente entre aeronaves. El HUD moderno utilizado en las aproximaciones de aterrizaje por reglas de vuelo instrumental se desarrolló en 1975. ^{[ 11 ]} Klopfstein fue pionero en la tecnología HUD en aviones de combate y helicópteros militares , con el objetivo de centralizar los datos de vuelo críticos dentro del campo de visión del piloto. Este enfoque buscaba aumentar la eficiencia de escaneo del piloto y reducir la "saturación de tareas" y la sobrecarga de información .

El uso de las pantallas de visualización frontal (HUD) se extendió más allá de las aeronaves militares. En la década de 1970, la HUD se introdujo en la aviación comercial y, en 1988, el Oldsmobile Cutlass Supreme se convirtió en el primer automóvil de producción con una pantalla de visualización frontal.

Hasta hace unos años, los aviones Embraer 190, Saab 2000, Boeing 727 y Boeing 737 Classic (737-300/400/500) y Next Generation (series 737-600/700/800/900) eran los únicos aviones comerciales de pasajeros disponibles con HUD. Sin embargo, la tecnología se está volviendo más común en aviones como el Canadair RJ , el Airbus A318 y varios jets ejecutivos que incorporan estas pantallas. Los HUD se han convertido en equipo estándar en el Boeing 787. [ ^{12 ] Además} , las familias Airbus A320, A330, A340 y A380 se encuentran actualmente en proceso de certificación para un HUD. ^{[ 13 ]} También se añadieron HUD al orbitador del transbordador espacial .

Existen varios factores que interactúan en el diseño de una pantalla de visualización frontal (HUD):

• El campo de visión (FOV, por sus siglas en inglés) indica el ángulo o los ángulos, tanto verticales como horizontales, que abarca el ojo del piloto, en los que el combinador muestra la simbología en relación con la vista exterior. Un FOV estrecho significa que la vista (de una pista, por ejemplo) a través del combinador podría incluir poca información adicional más allá de los límites de la pista; mientras que un FOV amplio permitiría una vista más amplia. En aplicaciones aeronáuticas, la principal ventaja de un FOV amplio es que una aeronave que se aproxima a la pista con viento cruzado aún podría tener la pista a la vista a través del combinador, incluso si la aeronave apunta lejos del umbral de la pista; mientras que con un FOV estrecho, la pista estaría fuera del alcance del combinador, fuera del campo de visión del HUD. Debido a que los ojos humanos están separados, cada ojo recibe una imagen diferente. La imagen del HUD puede ser vista por uno o ambos ojos, dependiendo de las limitaciones técnicas y presupuestarias del proceso de diseño. Las expectativas modernas son que ambos ojos vean la misma imagen, es decir, un "campo de visión binocular (FOV)".
• Colimación : La imagen proyectada está colimada , lo que hace que los rayos de luz sean paralelos. Debido a que los rayos de luz son paralelos, el cristalino del ojo humano enfoca en el infinito para obtener una imagen nítida. Las imágenes colimadas en el combinador HUD se perciben como si existieran en el infinito óptico o cerca de él. Esto significa que los ojos del piloto no necesitan volver a enfocar para ver el mundo exterior y la pantalla HUD; la imagen parece estar "ahí fuera", superpuesta al mundo exterior. Esta característica es fundamental para la eficacia de los HUD: no tener que volver a enfocar entre la información simbólica mostrada en el HUD y el mundo exterior sobre el que se superpone esa información es una de las principales ventajas de los HUD colimados. Esto hace que los HUD sean especialmente importantes en maniobras críticas para la seguridad y el tiempo, cuando los pocos segundos que un piloto necesita para volver a enfocar dentro de la cabina y luego fuera son cruciales: por ejemplo, en las etapas finales del aterrizaje. Por lo tanto, la colimación es una característica distintiva fundamental de los sistemas HUD de alto rendimiento y los diferencia de los sistemas de consumo que, por ejemplo, simplemente reflejan información sin colimar en el parabrisas del automóvil (lo que provoca que los conductores vuelvan a enfocar su atención y la desvíen de la carretera).
• Campo de visión : El colimador óptico produce un cilindro de luz paralela, por lo que la pantalla solo se puede ver cuando los ojos del usuario se encuentran dentro de ese cilindro, un área tridimensional llamada campo de visión o caja de movimiento de la cabeza . Los campos de visión de las pantallas de visualización frontal (HUD) modernas suelen tener unas dimensiones de aproximadamente 5 pulgadas de ancho por 3 pulgadas de alto por 6 pulgadas de largo (13 x 8 x 15 cm). Esto permite al usuario cierta libertad de movimiento de la cabeza, pero un movimiento demasiado hacia arriba/abajo o izquierda/derecha hará que la pantalla desaparezca del borde del colimador, y un movimiento demasiado hacia atrás hará que se recorte alrededor del borde ( viñeta ). El piloto puede ver la pantalla completa siempre que un ojo esté dentro del campo de visión. ^{[ 14 ]}
• Luminancia/contraste : las pantallas ajustan la luminancia y el contraste para compensar la iluminación ambiental, que puede variar mucho (por ejemplo, desde el resplandor de las nubes brillantes hasta las aproximaciones nocturnas sin luna o los campos con iluminación mínima).
• Alineación de la mira : los componentes del HUD de la aeronave se alinean con gran precisión con los tres ejes de la aeronave  (un proceso denominado alineación de la mira  ), de modo que los datos mostrados se ajustan a la realidad con una precisión típica de ±7,0 milirradianes (±24 minutos de arco ), y pueden variar en el campo de visión del HUD. En este caso, la palabra "alinear" significa que "cuando un objeto se proyecta en el combinador y el objeto real es visible, se alinean". Esto permite que la pantalla muestre al piloto con gran precisión la ubicación del horizonte artificial , así como la trayectoria proyectada de la aeronave. Por ejemplo, cuando se utiliza la Visión Mejorada , la visualización de las luces de la pista se alinea con las luces reales de la pista cuando estas se hacen visibles. La alineación de la mira se realiza durante el proceso de fabricación de la aeronave y también puede llevarse a cabo en el campo en muchas aeronaves. ^{[ 11 ]}  
• Escalado : La imagen mostrada (trayectoria de vuelo, escalado de cabeceo y guiñada, etc.) se escala para presentar al piloto una imagen que se superpone al mundo exterior en una relación exacta 1:1. Por ejemplo, los objetos (como el umbral de una pista) que se encuentran 3 grados por debajo del horizonte vistos desde la cabina deben aparecer en el índice de -3 grados en la pantalla HUD.
• Compatibilidad : los componentes del HUD están diseñados para ser compatibles con otros sistemas de aviónica, pantallas, etc.

En los sistemas de aviónica de las aeronaves, las pantallas de visualización frontal (HUD) suelen funcionar con sistemas informáticos redundantes e independientes. Reciben información directamente de los sensores ( pitot-estático , giroscópico , de navegación, etc.) a bordo y realizan sus propios cálculos en lugar de recibir datos previamente calculados por los ordenadores de vuelo. En otras aeronaves (como el Boeing 787), el cálculo de guiado de la HUD para el despegue con baja visibilidad (LVTO) y la aproximación con baja visibilidad proviene del mismo ordenador de guiado de vuelo que controla el piloto automático. Los ordenadores están integrados con los sistemas de la aeronave y permiten la conectividad con varios buses de datos diferentes, como ARINC 429 , ARINC 629 y MIL-STD-1553 . ^{[ 11 ]}

Datos mostrados

Las pantallas de visualización frontal (HUD) típicas de las aeronaves muestran la velocidad aerodinámica , la altitud , la línea del horizonte , el rumbo , los indicadores de viraje/inclinación y deslizamiento/derrape . Estos instrumentos son los mínimos requeridos por la Parte 91 del Título 14 del Código de Regulaciones Federales (14 CFR Parte 91). ^{[ 15 ]}

En algunos HUD también están disponibles otros símbolos y datos:

• El símbolo de la línea de flotación o del eje de puntería está fijo en la pantalla e indica hacia dónde apunta realmente la nariz de la aeronave.
• El símbolo del vector de trayectoria de vuelo (FPV) o vector de velocidad indica la dirección real de la aeronave, a diferencia del símbolo de puntería, que solo muestra hacia dónde apunta. Por ejemplo, si la aeronave está inclinada hacia arriba pero descendiendo, como puede ocurrir en vuelos con un ángulo de ataque elevado o en vuelos a través de corrientes descendentes, el símbolo FPV estará por debajo del horizonte, aunque el símbolo de puntería esté por encima. Durante la aproximación y el aterrizaje, el piloto puede realizar la aproximación manteniendo el símbolo FPV en el ángulo de descenso y el punto de aterrizaje deseados en la pista.
• Indicador de aceleración o señal de energía : normalmente se encuentra a la izquierda del símbolo FPV; está encima si la aeronave está acelerando y debajo si está desacelerando.
• Indicador de ángulo de ataque : muestra el ángulo del ala en relación con el flujo de aire, a menudo representado como "α" .
• Datos y símbolos de navegación: para aproximaciones y aterrizajes, los sistemas de guiado de vuelo proporcionan señales visuales basadas en ayudas a la navegación como el Sistema de Aterrizaje Instrumental (IAS) o el Sistema de Posicionamiento Global aumentado (GPS), como el Sistema de Aumentación de Área Amplia (WAN) . Normalmente, se trata de un círculo que se ajusta al símbolo vectorial de la trayectoria de vuelo. Los pilotos pueden seguir la trayectoria correcta dirigiéndose a la señal de guiado.

Desde su introducción en las pantallas de visualización frontal (HUD), tanto el símbolo FPV como el de aceleración se están convirtiendo en estándar en las pantallas de visualización frontal (HDD). La forma del símbolo FPV en una HDD no está estandarizada, pero suele ser un dibujo sencillo de una aeronave, como un círculo con dos líneas cortas en ángulo (180 ± 30 grados) y "alas" en los extremos de la línea descendente. Mantener el FPV en el horizonte permite al piloto realizar giros nivelados con distintos ángulos de inclinación.

Aplicaciones específicas para aeronaves militares

Además de la información genérica descrita anteriormente, las aplicaciones militares incluyen datos de sistemas de armas y sensores, tales como:

• Indicador de designación de objetivo (TD) : coloca una señal sobre un objetivo aéreo o terrestre (que normalmente se obtiene a partir de datos de radar o de un sistema de navegación inercial ).
• V _c — velocidad de aproximación al objetivo.
• Alcance : hasta el objetivo, punto de referencia, etc.
• Línea de visión del buscador o sensor del arma: muestra hacia dónde apunta el buscador o sensor.
• Estado del armamento : incluye el tipo y la cantidad de armas seleccionadas, disponibles, en proceso de armado, etc.

Aplicaciones específicas para aeronaves civiles

El uso de pantallas de visualización frontal (HUD) permite a las aeronaves comerciales una flexibilidad sustancial en sus operaciones. Se han aprobado sistemas que permiten despegues y aterrizajes con visibilidad reducida, así como aterrizajes y rodajes manuales completos de Categoría III A. ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]} Inicialmente costosos y físicamente voluminosos, estos sistemas solo se instalaron en aeronaves más grandes capaces de soportarlos. Estas solían ser las mismas aeronaves que, de serie, admitían el aterrizaje automático (con la excepción de ciertos tipos de turbohélice que tenían HUD como opción), lo que hacía innecesario el uso de la pantalla de visualización frontal para los aterrizajes de Categoría III. Esto retrasó la adopción de HUD en aeronaves comerciales. Al mismo tiempo, los estudios han demostrado que el uso de una HUD durante los aterrizajes disminuye la desviación lateral de la línea central en todas las condiciones de aterrizaje, aunque el punto de contacto con el suelo a lo largo de la línea central no cambia. ^{[ 20 ]}

Para la aviación general , MyGoFlight espera recibir un STC y vender su HUD SkyDisplay por $25,000 sin instalación para un solo motor de pistón como el Cirrus SR22 y más para los turbohélices monomotor Cessna Caravan o Pilatus PC-12 : 5 a 10% del costo de un HUD tradicional, aunque no es conforme , no coincide exactamente con el terreno exterior. ^{[ 21 ]} Los datos de vuelo de una tableta se pueden proyectar en el HUD Epic Optix Eagle 1 de $1,800. ^{[ 22 ]}

Sistemas de visión de vuelo mejorados

En sistemas más avanzados, como el «Sistema de Visión de Vuelo Mejorado» (EVS, por sus siglas en inglés) de la Administración Federal de Aviación de EE. UU. (FAA), ^{[ 23 ]} se puede superponer una imagen visual del mundo real sobre el combinador. Normalmente, se instala una cámara infrarroja (de banda única o multibanda) en la nariz de la aeronave para mostrar una imagen conformada al piloto. «EVS, Sistema de Visión Mejorada» es un término aceptado en la industria que la FAA decidió no usar porque «la FAA cree que podría confundirse con la definición del sistema y el concepto operativo que se encuentran en 91.175(l) y (m)» ^{[ 23 ].} En una instalación de EVS, la cámara se instala en la parte superior del estabilizador vertical en lugar de «lo más cerca posible de la posición de los ojos del piloto». Sin embargo, cuando se usa con una pantalla de visualización frontal (HUD), la cámara debe montarse lo más cerca posible del punto de vista del piloto, ya que se espera que la imagen se «superponga» al mundo real mientras el piloto mira a través del combinador.

El "registro", o la superposición precisa de la imagen del EVS con la imagen del mundo real, es una característica que las autoridades examinan minuciosamente antes de aprobar un EVS basado en HUD. Esto se debe a la importancia de que el HUD coincida con la realidad y, por lo tanto, pueda proporcionar datos precisos en lugar de información engañosa.

Si bien la pantalla EVS puede ser de gran ayuda, la FAA solo ha flexibilizado las regulaciones operativas ^{[ 24 ]} para que una aeronave con EVS pueda realizar una aproximación de CATEGORÍA I a los mínimos de CATEGORÍA II . En todos los demás casos, la tripulación de vuelo debe cumplir con todas las restricciones visuales "sin ayuda". (Por ejemplo, si la visibilidad de la pista está restringida debido a la niebla, aunque el EVS proporcione una imagen visual clara, no es apropiado (ni legal) maniobrar la aeronave utilizando únicamente el EVS por debajo de los 100 pies sobre el nivel del suelo).

Sistemas de visión sintética

Los sistemas HUD también se están diseñando para mostrar una imagen gráfica del sistema de visión sintética (SVS), que utiliza bases de datos de navegación, actitud, altitud y terreno de alta precisión para crear vistas realistas e intuitivas del mundo exterior. ^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]}

En la primera imagen del SVS con la cabeza hacia abajo que se muestra a la derecha, los indicadores inmediatamente visibles incluyen la cinta de velocidad aerodinámica a la izquierda, la cinta de altitud a la derecha y las pantallas de giro/inclinación/deslizamiento/derrape en la parte superior central. El símbolo de línea de visión (-v-) está en el centro y justo debajo está el símbolo del vector de trayectoria de vuelo (FPV) (el círculo con alas cortas y un estabilizador vertical). La línea del horizonte es visible a lo largo de la pantalla con una interrupción en el centro, y justo a la izquierda hay números a ±10 grados con una línea corta a ±5 grados (la línea de +5 grados es más fácil de ver) que, junto con la línea del horizonte, muestran la inclinación de la aeronave. A diferencia de esta representación a color del SVS en una pantalla de vuelo principal con la cabeza hacia abajo, el SVS que se muestra en un HUD es monocromo, es decir, normalmente, en tonos de verde.

La imagen muestra una aeronave con las alas niveladas (es decir, el símbolo del vector de trayectoria de vuelo está plano con respecto a la línea del horizonte y el indicador de viraje/inclinación es cero). La velocidad aerodinámica es de 140 nudos, la altitud es de 9450 pies y el rumbo es de 343 grados (el número debajo del indicador de viraje/inclinación). Una inspección detallada de la imagen muestra un pequeño círculo morado ligeramente desplazado hacia la parte inferior derecha del vector de trayectoria de vuelo. Esta es la señal de guía del Sistema de Guía de Vuelo. Una vez estabilizada durante la aproximación, este símbolo morado debería estar centrado en el FPV.

El terreno se ha generado íntegramente por ordenador a partir de una base de datos de terrenos de alta resolución.

En algunos sistemas, el SVS calcula la trayectoria de vuelo actual de la aeronave, o una trayectoria de vuelo posible (basándose en un modelo de rendimiento de la aeronave, su energía actual y el terreno circundante), y luego marca en rojo cualquier obstáculo para alertar a la tripulación. Un sistema de este tipo podría haber ayudado a prevenir el accidente del vuelo 965 de American Airlines contra una montaña en diciembre de 1995.

En el lado izquierdo de la pantalla se encuentra un símbolo exclusivo de SVS, con la apariencia de una escalera púrpura que se estrecha hacia los lados y que continúa hacia la derecha. Las dos líneas definen un "túnel en el cielo". Este símbolo define la trayectoria deseada de la aeronave en tres dimensiones. Por ejemplo, si el piloto ha seleccionado un aeropuerto a la izquierda, este símbolo se curvará hacia la izquierda y hacia abajo. Si el piloto mantiene el vector de trayectoria alineado con el símbolo, la aeronave seguirá la ruta óptima. Esta ruta se basa en la información almacenada en la base de datos del Sistema de Gestión de Vuelo y muestra la aproximación aprobada por la FAA para ese aeropuerto.

El túnel en el cielo también puede ayudar enormemente al piloto cuando se requiere un vuelo cuatridimensional más preciso, como en el caso de los requisitos reducidos de separación vertical u horizontal del Rendimiento de Navegación Requerido (RNP). En tales condiciones, el piloto recibe una representación gráfica de dónde debería estar la aeronave y hacia dónde debería dirigirse, en lugar de tener que integrar mentalmente la altitud, la velocidad aerodinámica, el rumbo, la energía y la longitud y latitud para volar correctamente la aeronave. ^{[ 28 ]}

A mediados de 2017, las Fuerzas de Defensa de Israel comenzarán las pruebas de Iron Vision de Elbit , la primera pantalla de visualización frontal montada en el casco para tanques del mundo. La empresa israelí Elbit, que desarrolló el sistema de visualización montado en el casco para el F-35 , planea que Iron Vision utilice varias cámaras montadas externamente para proyectar una vista de 360° del entorno del tanque en las viseras montadas en los cascos de sus tripulantes. Esto permite a los tripulantes permanecer dentro del tanque, sin tener que abrir las escotillas para ver el exterior. ^{[ 29 ]}

Un programa anunciado en 2025, fruto de la colaboración entre Patria Technologies y Distance Technologies, tiene como objetivo colocar la pantalla de visualización frontal en el parabrisas de los vehículos, eliminando así la necesidad de usar casco. El programa también pretende utilizar inteligencia artificial para facilitar la visualización y el procesamiento de datos. ^{[ 30 ]}

Estas pantallas son cada vez más comunes en los automóviles de producción y suelen mostrar el velocímetro , el tacómetro y el sistema de navegación . En algunos vehículos, también se muestra información de visión nocturna mediante una pantalla de visualización frontal (HUD). A diferencia de la mayoría de las HUD que se encuentran en las aeronaves, las pantallas de visualización frontal de los automóviles no están libres de paralaje. Es posible que la pantalla no sea visible para un conductor que use gafas de sol con lentes polarizadas.

También existen sistemas HUD adicionales que proyectan la información en una pantalla de cristal montada encima o debajo del parabrisas, o que utilizan el propio parabrisas como panel combinador.

El primer sistema de visualización frontal (HUD) para automóviles fue desarrollado por General Motors Corporation en 1999 con la función de mostrar el servicio de navegación frente a la línea de visión del conductor. En 2010, se introdujo la tecnología de realidad aumentada (AR) y se combinó con el HUD existente. Gracias a esta tecnología, el servicio de navegación comenzó a mostrarse en el parabrisas del vehículo. ^{[ 31 ]}

En 2012, Pioneer Corporation presentó un sistema de navegación HUD que reemplaza la visera del lado del conductor y superpone visualmente animaciones de las condiciones por delante, una forma de realidad aumentada (RA). ^{[ 32 ] [ 33 ]} Desarrollado por Pioneer Corporation, AR-HUD se convirtió en el primer Head-Up Display automotriz del mercado de accesorios en utilizar un método de escaneo de haz láser directo al ojo, también conocido como pantalla retiniana virtual (VRD). La tecnología central de AR-HUD implica una pantalla de escaneo de haz láser en miniatura desarrollada por MicroVision, Inc. ^{[ 34 ]}

También hay pantallas de visualización frontal (HUD) para cascos de motocicleta disponibles comercialmente. ^{[ 35 ]}

En los últimos años, se ha argumentado que los HUD convencionales serán reemplazados por tecnologías de RA holográficas , como las desarrolladas por WayRay que utilizan elementos ópticos holográficos (HOE). El HOE permite un campo de visión más amplio al tiempo que reduce el tamaño del dispositivo y hace que la solución sea personalizable para cualquier modelo de automóvil. ^{[ 36 ] [ 37 ]} Mercedes Benz introdujo una pantalla de visualización frontal basada en realidad aumentada ^{[ 38 ]} mientras que Faurecia invirtió en una pantalla de visualización frontal controlada por la mirada y los dedos. ^{[ 39 ]}

Se han propuesto o se están desarrollando experimentalmente HUDs para diversas aplicaciones. En entornos militares, un HUD puede utilizarse para superponer información táctica, como la salida de un telémetro láser o la ubicación de los compañeros de escuadrón, a los soldados de infantería . También se ha desarrollado un prototipo de HUD que muestra información en el interior de las gafas de natación o de la máscara de buceo . ^{[ 40 ]} Asimismo, se están probando sistemas HUD que proyectan información directamente sobre la retina del usuario con un láser de baja potencia ( pantalla retiniana virtual ). ^{[ 41 ] [ 42 ]}

Un producto HUD desarrollado en 2012 podía realizar traducción de idiomas en tiempo real. ^{[ 43 ]} En una implementación de una pantalla montada en la cabeza óptica , el producto EyeTap permite mostrar archivos gráficos generados por computadora superpuestos en una lente. Google Glass fue otro producto inicial.

• Índice de artículos sobre aviación
• Acrónimos y abreviaturas en aviónica
• Realidad aumentada
• Beneficio por vigilancia de la carretera
• HUD (videojuegos)
• El fantasma de Pepper : versión teatral de un efecto de reflexión similar.
• gafas inteligentes
• Pantalla retiniana virtual
• Seguimiento posicional en realidad virtual
• Ordenador portátil

• Artículo de los Archivos de Rochester: 'PDU HUD Buccaneer'
• Artículo de la BBC: "Pac-Man cobra vida virtualmente"
• 'Evaluación clínica de la visualización en pantalla de datos de anestesia'
• '¿Cuándo se civilizará el sistema Head-Up?' – Archivo de Flight 1968
• De Elliott Brothers a BAE SYSTEMS: una breve historia de Elliott Brothers
• Head-up Over the Hills : un artículo de Flight International de 1964 sobre volar utilizando una de las primeras pantallas de visualización frontal de Specto.
• Jaguar presenta la tecnología de "pantalla panorámica virtual" para ayudar a los conductores – Latin Post
• La historia de cómo todos los escuadrones de Tomcat de Miramar consiguieron los fondos para comprar miras telescópicas para acoplar al HUD de sus aviones de combate F-14.