Sustav prikaza podataka na viziru kaciga pilota borbenih aviona danas je standard koji usvajaju sva naprednija ratna zrakoplovstva svijeta. Prvo ratno zrakoplovstvo koje je operacionaliziralo ovu tehnologiju bilo je izraelsko još početkom devedestih godina prošlog stoljeća

Naglavni zaslon je logičan slijed u razvoju sustava za prezentaciju podataka pilotu, kako bi se on mogao prilagoditi sve fleksibilnijoj i svestranijoj uporabi borbenih aviona u suvremenom zračnom ratovanju. Razvojem suvremenih radara i sustava za prenošenje podataka (eng. data link) piloti borbenih aviona dobili su mogućnost otkrivanja i napadanja potencijalnih ciljeva kao nikada do tada. No, količina podataka koju su sada morali obraditi iziskivala je pretjerano usmjeravanje njihove pažnje na prikaznike u kokpitu aviona, odnosno dalje od taktičke situacije u bližem zračnom okruženju. Uz to pilot je morao i sve te podatke pretvarati iz dvodimenzionalne projekcije na prikazniku u trodimenzionalnu projekciju koja vlada u zračnom prostoru.
Da bi se taj proces ubrzao i olakšao pilotu te da bi se njegova borbena učinkovitost povećala krenulo se s razvojem sustava za prikaz podataka na viziru kacige, kako bi on gledajući van imao sve potrebne informacije za upravljanje avionom i vođenje borbe ispred sebe, odnosno u svom vidnom polju.
Osim potrebe za učinkovitijom prezentacijom podataka, još je jedan bitan čimbenik uvjetovao prikaz podataka na viziru kacige tj. naglavnom zaslonu, a to je pojava najnovije generacije raketa za blisku zračnu borbu. Iako postavljanje ciljnika na kacigu vuče korijene još iz doba vijetnamskog sukoba, tek je kod tada sovjetskih lovaca MiG-29 i Su-27, razvijenih tijekom sedamdesetih godina prošlog stoljeća, u kombinaciji s raketom R-73 (NATO oznaka AA-11 “Archer”) to prepoznano kao vrlo učinkovit borbeni sustav. Raketa R-73 omogućavala je gađanje ciljeva u nekoliko puta većem konusu nego dotadašnje rakete zahvaljujući novoj generaciji vrlo osjetljivih IC senzora. Kako bi se što bolje iskoristile nove taktičke mogućnosti koje je donijela raketa R-73, odnosno što više ubrzao proces zahvata cilja razvijen je ciljnik Šlem-3UM. Radi se o vrlo jednostavnom ciljniku s relativno malom lećom koja se pozicionira ispred desnog oka pilota. Ciljnik omogućava pilotu da pomičući glavu u konusu 60 stupnjeva od uzdužne osi aviona izvrši zahvat cilja i ispali raketu pri čemu se na leći ciljnika izmjenjuju vrlo jednostavni simboli: spreman za rad, zahvat (IC glavom rakete), zahvat (radarom ili KOLS-om) i greška u ciljanju.

Na zapadu u to vrijeme nijedna raketa u operativnoj uporabi nije imala sposobnost zahvata cilja u tako velikom konusu kao R-73 pa niti nije bilo potrebe za razvojem ciljnika na kacigi pilota. Ulaganja u takav sustav jednostavno ne bi opravdala njegovu učinkovitost zbog “uskog grla” koje su IC senzori na tadašnjim raketama predstavljali.
No, tijekom devedesetih godina prošlog stoljeća izraelsko ratno zrakoplovstvo uvodi u operativnu uporabu visokopokretljivu raketu Python IV namijenjenu bliskoj zračnoj borbi, koja svojim sposobnostima napadanja ciljeva u području popularno zvanom “preko ramena” u sada u potpunosti opravdava razvoj ciljnika na viziru kacige pilota.
Kako je (elektronička) tehnologija do tada već bitno napredovala u odnosu na sedamdesete godine prošlog stoljeća krenulo se “na ubijanje više muha jednim udarcem”. Izraelska tvrtka Elbit razvila je DASH porodicu prikaznika/ciljnika integriranih u pilotske kacige. Za razliku od vrlo jednostavnog sovjetskog, danas ruskog, ciljnika Šlem-3UM, DASH integrirani prikaznik/ciljnik na viziru kacige prezentira pilotu ne samo ciljničke podatke već i navigacijske i taktičke čime se povećava pilotovo shvaćanje taktičke situacije u zraku.
Po temeljnom načinu funkcioniranja, odnosno po načinu mjerenja položaja glave pilota i smjera u kojem on gleda, DASH integrirani prikaznik/ciljnik, bitno se razlikuje od ruskog ciljnika Šlem-3UM. Kod Šlem-3UM rabi se optička detekcija položaja glave pomoću IC emitera na kacigi i IC detektora u kokpitu. Mjerenjem međusobnog položaja IC emitera i detektora sustav proračunava u kojem se položaju nalazi glava pilota, odnosno u kojem pravcu on gleda i u tom pravcu se usmjerava IC tragačka glava rakete koja tada vrši zahvat. Budući da sam tragač rakete R-73 također ima svoj konus u kojem vrši zahvat cilja preciznost Šlem-3UM je bila zadovoljavajuća za ulogu ciljnika.
Kod DASH prikaznika/ciljnika rabi se elektromagnetska detekcija položaja glave. Pojednostavljeno rečeno radi se o zavojnici u magnetskom polju. Zavojnica ugrađena u kacigi u određenom položaju u odnosu na strujnice elektromagnetskog polja generira maksimalan napon a u određenom minimalan. Iako je ovaj način mjerenja precizniji od optičkog, kunstrukcijski gledano puno je složeniji. Da bi se mogla točno mjeriti pozicija pilotove glave u odnosu na sve tri osi potrebno je stvoriti tri međusobno okomita elektromagnetska polja (za mjerenje azimuta, elevacije i nagiba) koja osim što ne bi trebala ometati funkcioniranje ostalih sustava u kokpitu ne bi trebala ni smetati jedno drugom (rješava se različitim frekvencijama svakog polja). Osim ove problematike u razvoju prikaznika/ciljnika na kacigi pilota potrebno je riješiti i mnoga druga pitanja. Preciznost sustava određuje za koje namjene će se on rabiti. Sustav DASH npr. ima takvu preciznost koja omogućava pilotu da leteći iznad nekog područja pogledom i pritiskom dugmeta bilježi koordinate ciljeva na zemlji koje je zatim u mogućnosti proslijediti u digitalnom obliku u kokpite nadolazeće napadne formacije aviona ili u zapovjedno središte na analizu.
Maksimalna dopuštena kutna brzina pomicanja glave koju sustav može pratiti vrlo je bitna karakteristika, jer se u zračnoj borbi ciljevi kreću velikim kutnim brzinama kroz vidno polje pilota. Susprezanje pilota na slobodno kretanje zbog takvih ograničenja sustava se zasigurno ne bi moglo nazvati poboljšanjem njegove učinkovitosti. Polje, odnosno konus u kojem sustav funkcionira sa zadovoljavajućom točnošću govori o primjenjivosti sustava.

Težina i centar težišta vrlo su bitni čimbenici u ergonomiji sustava. Konstruktori letačke opreme za pilote borbenih aviona (u kojoj je i kaciga opremljena ciljnikom/prikaznikom) suočeni su s činjenicom da svaki komad opreme u zračnoj borbi teži i do devet puta više nego na polici, zbog utjecaja G opterećenja prilikom oštrog manevriranja aviona. Tako npr. pri manevru s opterećenjem od 9G, za što su sposobni gotovo svi suvremeni borbeni avioni, nešto što teži oko pola kilograma (težina segmenta sustava koji se postavlja na kacigu) na zemlji, u tom trenutku teži 4,5 kilograma što ako se uzme u obzir krak na kojem djeluje, može uzrokovati ozbiljne ozljede vrata pilota, pogotovo ako se uzme u obzir da se ta opterećenja, odnosno povećanje težine postiže za oko jednu sekundu. Koliko su težina i centar težišta ozbiljan problem kod te vrste letačke opreme najbolje govori činjenica da su ovi sustavi svoju primjenu puno prije našli na helikopterima, gdje su znatno manja G opterećenja.
Ne treba zanemarivati ni čimbenike kao što su optičke kvalitete, odnosno fokus u beskonačnosti (pilot ne mora mijenjati fokus pogleda da bi nešto pročitao s vizira), oštrina simbola, osjetljivost zaslona prikaznika na sunčevu svjetlost, zatim robusnost i jednostavnost kalibracije koji govore o otpornosti sustava na svakodnevnu uporabu u ratnim uvijetima te fleksibilnost sustava u pogledu mogućnosti modifikacija i modernizacija (koje su vrlo učestale u zrakoplovnoj tehnici) i naravno njegova jedinična cijena.
Na koji način i u kojoj mjeri su svladani svi gore navedeni zahtjevi koji se postavljaju pred sustav ciljnika/prikaznika na kacigi pilota najbolje govori projekt JHMCS, koji su zajednički financirali američko ratno zrakoplovstvo i američka ratna mornarica za za primjenu na avionima F-15 Eagle, F-16 Fighting Falcon i F-18 Hornet.
Sustav je baziran na tehnologiji izraelskog sustava DASH, a razvila ga je tvrtka Vision Systems International – VSI (zajednički osnovana od tvrtki Rockwell Collins i Elbit). JHMCS sustav rabi elektromagnestki princip mjerenja pozicije kacige, a podaci se projeciraju na vizir ispred desnog oka u monokromatskom obliku. Simbologija je kaligrafska, a vidno polje zaslona je 20 stupnjeva. Sustav funkcionira u svim pravcima do 80 srupnjeva od uzdužne osi aviona. Težina segmenta sustava koji se postavlja na kacigu je oko 1,6 kg a moguće ga je ugraditi na gotovo sve NATO standardne kacige kao što su HGU-55/P, HGU-56/P ili HGU-68/P.

Drugi dio sustava (generatori elektromagnetskih polja) montira se na sjedište u kokpitu a sve je zajedno umreženo sa središnjim računalom aviona preko posebnih konektora (moraju se lako izvlačiti u slučaju iskakanja). Prilikom rada sustava, procesor uzima u obzir parametre leta aviona, podatke s radara i sustava za prenošenje podataka, te položaj glave pilota i na osnovu toga izračunava poziciju ciljeva u prostoru oko aviona koji se tada prezentiraju na viziru. Isto tako, samo u obrnutom smislu, sustav usmjerava senzore (radar ili tragač u glavi rakete) prema ciljevima kada pilot usmjeri pogled prema cilju.
Činjenica da podaci koji se prezentiraju pilotu na viziru ne moraju nužno dolaziti sa senzora u njegovom avionu, već mogu biti sa senzora drugih aviona u formaciji (putem FDL sustava za prenošenje podataka) ili pak sa senzora aviona iz drugih, više udaljenih formacija, pruža fascinantan osjećaj 3D taktičke situacije u zraku. To u praksi izgleda da bilo koji cilj markiran od bilo kojeg radara aviona u formaciji postaje kvadratić projiciran na nebeskom prostranstvu, a ako se on trenutačno i ne nalazi u vidnom polju, odnosno u smjeru gdje neki pilot gleda, na njegovom prikazniku pojavit će se strelica koja mu govori “pogledaj tamo, tamo se nalazi novi cilj….”.
U početku je JHMCS zamišljen kao sustav za uporabu na malim daljinama, gdje je cilj vizualno uočljiv, međutim s vremenom se pokazalo da je on vrlo koristan i za srednje udaljenosti. Piloti su koristeći se JHMCS-om umjesto prikaznika u kokpitu, dobivali jasniju sliku međusobnog položaja neprijateljskih formacija u prostoru pa su se na taj način mogli puno bolje pozicionirati za ulazak u borbu. Iako je nova visoko pokretljiva raketa AIM-9X Sidewinder primarno oružje za uporabu u sprezi sa JHMCS-om, praksa je pokazala da se i raketa srednjeg dometa AIM-120 AMRAAM može jednako učinkovito rabiti putem JHMCS-a. Štoviše, prije uvođenja JHMCS-a, pilot je često morao prebacivati pogled u kokpit prilikom gađanja ciljeva na srednjim daljinama. Sada to više nije slučaj. Prelazak s rakete za male udaljenosti (AIM-9X) na raketu za srednje udaljenosti sada je puno fluidniji jer su svi podaci “tu ispred” na viziru. Sada se radi samo o prebacivanju preklopnika na ručici gasa ili upravljačkoj palici dok je pogled cijelo vrijeme “vani”, na cilju. Često se događa da pilot odluči ispaliti raketu srednjeg dometa na cilj koji se nalazi relativno blizu, kako bi sačuvao visoko pokretljive AIM-9X za kasnije.
Kao mane sustava JHMCS navedene su nemogućnost prezentiranja slike sa senzora za noćni vid (eng. Night Vision), projekcija slike na samo jedno oko te preklapanje slika kada se pogled usmjeri na HUD prikaznik. Međutim i uz te mane osim američkog ratnog zrakoplovstva, američke ratne mornarice te američke nacionalne garde, JHMCS su kupile Australija (F-18 Hornet), Finska (F-18 Hornet), Čile (F-16C Fighting Falcon), Poljska (F-16C Fighting Falcon), Švicarska (F-18 Hornet), Danska (F-16A MLU Fighting Falcon), Norveška (F-16A MLU Fighting Falcon), Grčka (F-16C Fighting Falcon) i Južna Korea (F-15K Strike Eagle). Uz jediničnu cijenu od 500 000 USD gore navedeni broj kupaca dovoljno govori o prepoznatoj učinkovitosti JHMCS-a.
U ovom trenutku u razvoju je program NVCD za F-35 Joint Strike Fighter koji će imati mogućnost prikaza slike sa senzora za noćni vid na širini vidnog polja 40°x40° (proširivo na 100°x40°) te programi “Cobra” za SAAB JAS-39 “Gripen”, Topsight za Dassault “Rafale” i “Striker” za Eurofighter Typhoon II.

Tomislav MESARIĆ