ในด้านการบินอุปกรณ์แสดงผลแบบสวมหมวก ( HMD ) เป็นอุปกรณ์สวมศีรษะที่ใช้จอแสดงผลดิจิทัลและเลนส์เพื่อฉายภาพและ/หรือสัญลักษณ์ไปยังดวงตาของผู้สวมใส่^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}อุปกรณ์นี้ให้ข้อมูลภาพแก่ผู้ใช้ในกรณีที่จำเป็นต้องมีการป้องกันศีรษะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเครื่องบินทหาร ชุดประกอบจอแสดงผลและเลนส์สามารถติดเข้ากับหมวกหรือรวมเข้ากับการออกแบบของหมวกได้ HMD ช่วยให้ผู้บินรับรู้สถานการณ์ได้ดีขึ้น ภาพของฉากคมชัดขึ้น และในแอปพลิเคชันทางทหารจะ ช่วย ชี้นำระบบอาวุธไปยังทิศทางที่ศีรษะของผู้สวมใส่หันไป แอปพลิเคชันที่อนุญาตให้ชี้นำระบบอาวุธเรียกว่า อุปกรณ์เล็งและแสดงผลแบบสวมหมวก (HMSD) หรือ อุปกรณ์เล็งแบบสวมหมวก (HMS)

การออกแบบ HMD สำหรับการบินมีวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้:

• การใช้มุมศีรษะเป็นตัวชี้นำเพื่อกำหนด ทิศทาง ของระบบค้นหาเป้าหมายหรือเซ็นเซอร์อื่นๆ (เช่นเรดาร์ , FLIR ) สำหรับอาวุธโจมตี ทางอากาศและทางอากาศสู่พื้นดินโดยนักบินเพียงแค่หันหมวกกันน็อคไปทางเป้าหมายและใช้งานสวิตช์ผ่านHOTASในการต่อสู้ระยะประชิดหากไม่มี HMD นักบินจะต้องจัดแนวเครื่องบินเพื่อยิงเป้าหมาย แต่ HMD ช่วยให้นักบินสามารถหันศีรษะไปที่เป้าหมาย กำหนดอาวุธ และยิงได้ง่ายๆ
• แสดงข้อมูลการกำหนดเป้าหมายและสมรรถนะของเครื่องบิน (เช่นความเร็วลมระดับความสูงระยะเป้าหมาย สถานะหัวค้นหาอาวุธ ค่า"g"เป็นต้น) ให้แก่นักบินขณะที่หน้าจอแสดงข้อมูลแบบ "heads-up" ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการมองเข้าไปในห้องนักบิน
• แสดงภาพวิดีโอจากเซ็นเซอร์เพื่อวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้:
  • ตรวจสอบว่าเซ็นเซอร์ที่เลือกได้รับการชี้ไปยังเป้าหมายหรือตำแหน่งที่ถูกต้องแล้ว โดยไม่ต้องให้นักบินมองเข้าไปในห้องนักบิน
  • การมองเห็นภูมิประเทศภายนอกโดยใช้เซ็นเซอร์วิดีโอในสภาพทัศนวิสัยที่ไม่ดี

ในปี พ.ศ. 2505 บริษัท Hughes Aircraft Companyได้เปิดตัวElectrocularซึ่ง เป็นจอแสดงผล CRT ขนาดกะทัดรัดแบบสวมศีรษะสำหรับมองด้วยตาเดียว โดยจะสะท้อน สัญญาณ โทรทัศน์ไปยังช่องมองภาพโปร่งใส^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

หนึ่งในเครื่องบินลำแรกที่มีอุปกรณ์ HMD แบบง่ายๆ ปรากฏขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ในการทดลองในช่วงกลางทศวรรษ 1960 เพื่อช่วยในการกำหนดเป้าหมายขีปนาวุธนำวิถีด้วยความร้อนระบบ Visual Target Acquisition System (VTAS) ของกองทัพเรือสหรัฐฯซึ่ง ผลิตโดย Honeywell Corporation ได้ถูกนำมาใช้ในการบินในช่วงต้นทศวรรษ 1970 ในเครื่องบิน F-4J และACEVAL/AIMVAL ในปี 1974–78 ในเครื่องบินขับไล่ F-14และF-15ของสหรัฐฯVTAS ได้รับการยกย่อง^{[ 8 ]} สำหรับประสิทธิภาพในการกำหนดเป้าหมายขีปนาวุธนอกแนวเล็ง แต่สหรัฐฯ ไม่ได้ดำเนินการใช้งานจริง ยกเว้นการบูรณาการเข้ากับเครื่องบินF-4 Phantom รุ่นหลังๆ ของกองทัพเรือ ที่ติดตั้งAIM-9 Sidewinderตั้งแต่ปี 1969 ^{[ 9 ]} HMD ยังถูกนำมาใช้ในเฮลิคอปเตอร์ในช่วงเวลานี้ด้วย ตัวอย่างเช่น เฮลิคอปเตอร์Boeing AH-64 Apacheที่มีระบบ Integrated Helmet and Display Sighting System (IHADSiSy) ที่สาธิตในปี 1985 ^{[ 10 ]}

ในเวลาเดียวกัน (1975) เครื่องบินMirage 3CZและMirage F1AZของกองทัพอากาศแอฟริกาใต้ (SAAF) ใช้กล้องเล็งแบบติดหมวกกันน็อคที่พัฒนาขึ้นเองในประเทศ ซึ่งผสานรวมกับขีปนาวุธนำวิถีความร้อนArmscor V3A ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}ซึ่งช่วยให้นักบินสามารถโจมตีจากนอกแนวลำกล้องได้โดยไม่ต้องทำการปรับตำแหน่งการยิงให้เหมาะสม หลังจากที่ระบบของแอฟริกาใต้ได้รับการพิสูจน์แล้วในการรบ โดยมีบทบาทในการยิงเครื่องบินโซเวียตตกเหนือแองโกลา มีการกล่าวอ้างกันอย่างแพร่หลายว่าโซเวียตได้เริ่มโครงการเร่งด่วนเพื่อต่อต้านเทคโนโลยีนี้ ส่งผลให้MiG-29ถูกนำมาใช้ในปี 1985 พร้อมกับ HMD และอาวุธที่มีระยะการมองเห็นนอกแนวลำกล้องสูง ( R-73 ) ทำให้ได้เปรียบในการปะทะในระยะประชิด

หลายประเทศตอบสนองด้วยโครงการต่อต้านการผสมผสานระหว่าง MiG-29/HMD/R-73 (และต่อมาSu-27 ) เมื่อทราบถึงประสิทธิภาพ โดยส่วนใหญ่ผ่านการเข้าถึง MiG-29 ของอดีตเยอรมนีตะวันออกที่กองทัพอากาศเยอรมันรวมใช้งานอยู่^{[ 15 ]}

หนึ่งในระบบแสดงผลข้อมูลบนหมวกนักบิน (HMD) ที่ประสบความสำเร็จคือ ระบบ Elbit DASH ของกองทัพอากาศอิสราเอลซึ่งใช้งานร่วมกับขีปนาวุธPython 4ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 สหรัฐอเมริกา สหราชอาณาจักร และเยอรมนี ต่างพยายามพัฒนาระบบ HMD ที่ใช้ร่วมกับ ระบบ ASRAAMแต่เนื่องจากปัญหาทางเทคนิค สหรัฐอเมริกาจึงยกเลิกโครงการ ASRAAM และหันไปให้ทุนสนับสนุนการพัฒนาระบบAIM-9Xและระบบ Joint Helmet-Mounted Cueing System แทนในปี 1990 ระบบ HMD สำหรับเครื่องบินรบของอเมริกาและยุโรปเริ่มมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในช่วงปลายทศวรรษ 1990 และต้นทศวรรษ 2000

การใช้งาน HMD ในเครื่องบินพลเรือนครั้งแรกคือ Elbit SkyLens HMD บน เครื่องบิน ATR 72/42 ^{[ 16 ]}

แม้ว่าในเชิงแนวคิดจะเรียบง่าย แต่การนำ HMD สำหรับเครื่องบินมาใช้งานนั้นค่อนข้างซับซ้อน มีตัวแปรหลายอย่าง: ^{[ 17 ]}

• ความแม่นยำ – คือค่าความคลาดเคลื่อนเชิงมุมระหว่างแนวสายตาและจุดเล็งที่ได้มา ตำแหน่งของหมวก กันน็อค เป็นสิ่งที่ใช้ในการเล็งขีปนาวุธ ดังนั้นจึงต้องมีการปรับเทียบและสวมใส่ให้กระชับบนศีรษะของนักบิน เส้นที่ลากจากดวงตาของนักบินไปยังเส้นเล็งบนหน้ากากเรียกว่าแนวสายตา (LOS) ระหว่างเครื่องบินและเป้าหมายที่ต้องการโจมตี ดวงตาของผู้ใช้ต้องอยู่ในแนวเดียวกับเส้นเล็ง กล่าวคือ อุปกรณ์แสดงผลบนหมวกกันน็อค (HMD) ในปัจจุบันไม่สามารถตรวจจับได้ว่าดวงตากำลังมองไปที่ใด แต่สามารถวาง เครื่องหมาย จุดกระทบที่คาดการณ์ไว้ระหว่างดวงตาและเป้าหมายได้
• ความหน่วงหรืออัตราการเปลี่ยนแปลง – ความล่าช้าระหว่างหมวกกันน็อคกับสัญญาณคิวมีมากน้อยเพียงใด
• ขอบเขตการมองเห็น – ช่วงเชิงมุมที่กล้องเล็งยังคงสามารถวัดได้อย่างแม่นยำเหมาะสม
• น้ำหนักและการทรงตัว – น้ำหนักรวมของหมวกกันน็อคและจุดศูนย์ถ่วงซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งภายใต้การเคลื่อนที่ที่มีแรง " g " สูง น้ำหนักเป็นปัญหาใหญ่ที่สุดที่นักออกแบบ HMD สำหรับเครื่องบินรบต้องเผชิญ แต่ปัญหานี้มีความสำคัญน้อยกว่าสำหรับเฮลิคอปเตอร์ ทำให้ HMD สำหรับเฮลิคอปเตอร์ที่มีดีไซน์ซับซ้อนเป็นเรื่องปกติ
• ความปลอดภัยและความเข้ากันได้กับห้องนักบิน รวมถึงความเข้ากันได้กับที่นั่งดีดตัวออกจาก เครื่องบิน
• คุณลักษณะทางแสง – การปรับเทียบ ความคมชัด การโฟกัสระยะไกล (หรือการปรับแนวเลนส์ซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้ในการแสดงภาพโดยมีจุดโฟกัสที่ระยะไกล ซึ่งช่วยปรับปรุงความชัดเจนของภาพ) การมองเห็นด้วยตา ข้างเดียวเทียบกับ การมอง เห็นด้วยสองตาความเด่นของตา และการแข่งขันระหว่างตาทั้งสองข้าง
• ความทนทานและความสามารถในการรับมือกับการสึกหรอในชีวิตประจำวัน
• ค่าใช้จ่าย รวมทั้งค่าบูรณาการและการฝึกอบรม
• การสวมใส่และการเชื่อมต่อศีรษะของนักบินกับเครื่องบิน – การวัดสัดส่วน ศีรษะ และกายวิภาค ของใบหน้า ทำให้การสวมหมวกกันน็อคเป็นปัจจัยสำคัญต่อความสามารถของนักบินในการใช้งานระบบต่างๆ ของเครื่องบิน การไม่ตรงแนวหรือการเลื่อนของหมวกกันน็อคอาจทำให้ภาพที่มองเห็นไม่ถูกต้อง

การออกแบบ HMD ต้องตรวจจับทิศทาง (ระดับความสูง มุมราบ และมุมม้วน) และในบางกรณี ตำแหน่ง (x, y และ z) ของศีรษะนักบินเทียบกับตัวเครื่องบินด้วยความแม่นยำเพียงพอ แม้ภายใต้แรง " g " สูง การสั่นสะเทือน และระหว่างการเคลื่อนไหวของศีรษะอย่างรวดเร็ว ซึ่งเรียกว่าการติดตามแบบ 3 มิติปัจจุบันเทคโนโลยี HMD ใช้ห้าวิธีพื้นฐาน ได้แก่ แบบเฉื่อย แบบออปติคอล แบบแม่เหล็กไฟฟ้า แบบเสียง และแบบไฮบริด^{[ 17 ]} ตัวติดตามแบบไฮบริดใช้เซ็นเซอร์หลายชนิดร่วมกัน เช่น เซ็นเซอร์เฉื่อยและแบบออปติคอล เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการติดตาม อัตราการอัปเดต และความหน่วง^{[ 18 ]}

ระบบติดตามเฉื่อยแบบไฮบริดใช้หน่วยวัดความเฉื่อย (IMU) ที่มีความไวสูงและเซ็นเซอร์แสงเพื่อเป็นจุดอ้างอิงสำหรับเครื่องบิน IMU ที่ใช้ MEMS มีข้อดีคืออัตราการอัปเดตสูง เช่น 1,000 Hz แต่มีปัญหาเรื่องการหมุนควงและการเลื่อนไหลเมื่อเวลาผ่านไป ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้เพียงอย่างเดียวได้ ในตัวติดตามประเภทนี้ เซ็นเซอร์แสงจะถูกใช้เพื่อจำกัดการเลื่อนไหลของ IMU ส่งผลให้ตัวติดตามเฉื่อย/แสงแบบไฮบริดมีเวลาแฝงต่ำและความแม่นยำสูงThales Scorpion HMCS ^{[ 19 ]}และ HMIT HMDs ใช้ตัวติดตามที่ผลิตโดยInterSenseที่เรียกว่า Hybrid Optical-based Inertial Tracker (HObIT) ^{[ 20 ]}

ระบบ ออปติคอลใช้ ตัวปล่อย อินฟราเรดบนหมวกกันน็อค (หรือห้องนักบิน ) และตัวตรวจจับอินฟราเรดในห้องนักบิน (หรือหมวกกันน็อค) เพื่อวัดตำแหน่งศีรษะของนักบิน ข้อจำกัดหลักคือขอบเขตการมองเห็นที่จำกัดและความไวต่อแสงแดดหรือแหล่งความร้อนอื่นๆ ระบบ MiG-29/AA-11 Archer ใช้เทคโนโลยีนี้^{[ 17 ]} HMD Cobra ที่ใช้ในทั้ง Eurofighter Typhoon ^{[ 21 ]} และ JAS39 Gripen ^{[ 22 ]}ต่างก็ใช้ตัวติดตามหมวกกันน็อคแบบออปติคอลที่พัฒนาโดย Denel Optronics (ปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่งของ Zeiss Optronics ^{[ 23 ]} )

การออกแบบการตรวจจับ ด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าใช้ขดลวด (ในหมวกกันน็อค) ที่วางอยู่ในสนามสลับ (ที่สร้างขึ้นในห้องนักบิน) เพื่อสร้างแรงดัน ไฟฟ้าสลับ ตามการเคลื่อนที่ของหมวกกันน็อคในหลายแกน เทคนิคนี้ต้องการการทำแผนที่แม่เหล็กที่แม่นยำของห้องนักบินเพื่อคำนึงถึง วัสดุ ที่เป็นเหล็กและตัวนำในที่นั่ง ขอบห้องนักบิน และหลังคา เพื่อลดข้อผิดพลาดเชิงมุมในการวัด^{[ 24 ]}

การออกแบบการตรวจ จับเสียงใช้เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกเพื่อตรวจสอบตำแหน่งศีรษะของนักบินในขณะที่ได้รับการอัปเดตโดยซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ในหลายแกน ความถี่ในการทำงานทั่วไปอยู่ในช่วง 50 ถึง 100  kHzและสามารถส่งข้อมูลเสียงไปยังหูของนักบินโดยตรงผ่านการมอดูเลตซับแคริเออร์ของสัญญาณการตรวจจับอัลตราโซนิก^{[ 24 ]}

อุปกรณ์แสดงผลภาพ บนหมวกกันน็อค(HMD) รุ่นเก่ามักใช้จอ CRT ขนาดกะทัดรัดฝังอยู่ในหมวกกันน็อค และ เลนส์ ที่เหมาะสม เพื่อแสดงสัญลักษณ์บนกระบังหน้าหรือเส้นเล็งของนักบิน โดยโฟกัสที่ ระยะอนันต์ HMD รุ่นใหม่ๆ ได้ยกเลิกการใช้จอ CRT แล้วหันมาใช้จอแสดงผลขนาดเล็ก เช่นจอผลึกเหลวบนซิลิคอน (LCOS)หรือจอผลึกเหลว (LCD)พร้อมกับไฟ LED เพื่อสร้างภาพที่แสดง HMD ขั้นสูงยังสามารถฉายภาพ FLIR หรือภาพกลางคืน ได้อีก ด้วย การปรับปรุงล่าสุดคือความสามารถในการแสดงสัญลักษณ์สีและวิดีโอ

ระบบต่างๆ จะถูกนำเสนอตามลำดับเวลาโดยประมาณของความสามารถในการใช้งานเริ่มต้น

ในปี พ.ศ. 2528 ^{[ 25 ]}กองทัพบกสหรัฐฯได้นำเฮลิคอปเตอร์AH-64 Apacheมาใช้ พร้อมกับระบบ Integrated Helmet and Display Sighting System (IHADSS) ซึ่งเป็นแนวคิดหมวกกันน็อคแบบใหม่ที่ขยายบทบาทของหมวกกันน็อคเพื่อให้มีอินเทอร์เฟซที่เชื่อมต่อกันทางสายตาระหว่างนักบินและเครื่องบิน ระบบHoneywell M142 IHADSS ติดตั้งจอแสดงผลแบบโมโนคูลาร์วิดีโอพร้อมสัญลักษณ์ที่มีมุมมองภาพ 40° x 30° ตัวปล่อย IR ช่วยให้ เซ็นเซอร์ กล้องถ่ายภาพความร้อน แบบหมุนได้ ซึ่งติดตั้งอยู่ที่จมูกของเครื่องบินสามารถควบคุมตามการเคลื่อนไหวของศีรษะนักบินได้ จอแสดงผลยังช่วยให้ การนำทางในเวลากลางคืน แบบ Nap-of-the-earth เป็น ไปได้ IHADSS ยังถูกใช้ในเครื่องบิน Agusta A129 Mangustaของอิตาลีด้วย^{[ 26 ]}

สื่อที่เกี่ยวข้องกับIHADSSใน Wikimedia Commons

ระบบ HMD Shchel-3UM ที่ออกแบบโดยรัสเซียตั้งแต่ปี 1981 ได้ถูกติดตั้งเข้ากับหมวกกันน็อคซีรีส์ ZSh-5 (และต่อมาคือหมวกกันน็อค ZSh-7) และถูกนำไปใช้กับMiG-29และSu-27ร่วมกับ ขีปนาวุธ R-73 ( ชื่อเรียกของ NATO : AA-11 Archer) การผสมผสานระหว่าง HMD และ Archer ทำให้ MiG-29 และ Su-27 มีความสามารถในการต่อสู้ระยะประชิดที่ดีขึ้นอย่างมาก^{[ 27 ] [ 28 ]}

DASH III ของElbit Systemsเป็น HMD สมัยใหม่รุ่นแรกของตะวันตกที่เข้าประจำการในการปฏิบัติงาน การพัฒนา DASH เริ่มขึ้นในช่วงกลางทศวรรษ 1980 เมื่อกองทัพอากาศอิสราเอล (IAF) ออกข้อกำหนดสำหรับเครื่องบิน F-15 และ F-16 การออกแบบครั้งแรกเข้าสู่การผลิตประมาณปี 1986 และหมวกกันน็อค GEN III รุ่นปัจจุบันเข้าสู่การผลิตในช่วงต้นถึงกลางทศวรรษ 1990 รุ่นที่ผลิตในปัจจุบันถูกนำไปใช้กับเครื่องบิน F-15 และF-16 ของกองทัพอิสราเอล นอกจากนี้ยังได้รับการรับรองสำหรับF/A-18และF-5 อีกด้วย DASH III ได้ถูกส่งออกและบูรณาการเข้ากับเครื่องบินรุ่นเก่าต่างๆ รวมถึงMiG-21 [ ^{29 ] นอกจาก} นี้ยังเป็นเทคโนโลยีพื้นฐานสำหรับ JHMCS ของสหรัฐอเมริกา^{[ 30 ]}

DASH GEN III เป็นการออกแบบแบบฝังตัวโดยสมบูรณ์ โดยชุดคอยล์ตรวจจับแสงและตำแหน่งทั้งหมดถูกสร้างขึ้นภายในหมวกกันน็อค (มาตรฐาน USAF HGU-55/P หรือมาตรฐานอิสราเอล HGU-22/P) โดยใช้กระบังหน้าทรงกลมเพื่อให้ภาพที่ปรับลำแสงแล้วแก่ผู้ขับเครื่องบิน สายไฟแบบถอดเร็วจะจ่ายไฟให้กับจอแสดงผลและส่งสัญญาณขับเคลื่อนวิดีโอไปยังหลอดภาพรังสีแคโทด (CRT) ของหมวกกันน็อค DASH ถูกรวมเข้ากับระบบอาวุธของเครื่องบินอย่างใกล้ชิดผ่านทาง บัส MIL-STD-1553 B รุ่นล่าสุด DASH IV ปัจจุบันถูกรวมเข้ากับเครื่องบินHAL Tejasของ อินเดีย ^{[ 31 ]}

หลังจากที่สหรัฐฯ ถอนตัวออกจากโครงการ ASRAAMสหรัฐฯ ได้พัฒนาและใช้งานระบบขีปนาวุธ JHMCS ร่วมกับRaytheon AIM-9Xในเดือนพฤศจิกายน ปี 2003 โดยประจำการอยู่ที่ฝูงบินขับไล่ที่ 12 และ 19 ณฐานทัพอากาศเอล์มเอนด อร์ฟ รัฐอะแลสกา กองทัพเรือได้ทำการวิจัย พัฒนา และประเมินผล (RDT&E) บนเครื่องบินF/A-18 C ในฐานะแพลตฟอร์มหลักสำหรับ JHMCS แต่ได้นำไปใช้งานจริงกับ เครื่องบิน F/A-18 Super Hornet E และ F ก่อนในปี 2003 กองทัพอากาศสหรัฐฯ ก็กำลังบูรณาการ JHMCS เข้ากับเครื่องบิน F-15E , F-15CและF-16C ด้วยเช่นกัน

JHMCS เป็นระบบที่พัฒนาต่อยอดมาจาก DASH III และ Kaiser Agile Eye HMDs และได้รับการพัฒนาโดย Vision Systems International (VSI) ซึ่งเป็นบริษัทร่วมทุนที่ก่อตั้งโดยRockwell CollinsและElbit (ปัจจุบัน Kaiser Electronics เป็นของ Rockwell Collins) โบอิ้งได้บูรณาการระบบนี้เข้ากับF/A-18และเริ่ม ส่งมอบ การผลิตขั้นต้นในอัตราต่ำในปีงบประมาณ 2545 JHMCS ถูกนำมาใช้ในF/A-18 A++/C/D/E/F, F-15C/D/E/S/K/SG/SA/QA/EX และF-16 Block 40/50/50+/60/70 โดยมีดีไซน์ที่เหมือนกันถึง 95% ในทุกแพลตฟอร์ม^{[ 32 ]}

แตกต่างจาก DASH ซึ่งรวมอยู่ในหมวกกันน็อคโดยตรง ชุดประกอบ JHMCS จะติดตั้งกับหมวกกันน็อค HGU-55/P, HGU-56/P หรือ HGU-68/P ที่ได้รับการดัดแปลง JHMCS ใช้ชุดประมวลผลดิจิทัลที่ใหม่กว่าและเร็วกว่า แต่ยังคงใช้การตรวจจับตำแหน่งด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบเดียวกับ DASH ชุดจอ CRT มีความสามารถมากกว่า แต่ยังคงจำกัดอยู่ที่การแสดงผลสัญลักษณ์แบบเขียนหวัดขาวดำ JHMCS รองรับภาพสแกนแบบแรสเตอร์เพื่อแสดงภาพ FLIR/ IRSTสำหรับการปฏิบัติงานในเวลากลางคืน และให้สัญลักษณ์และภาพที่ปรับแนวแล้วแก่ผู้ขับเครื่องบิน การบูรณาการแว่นมองกลางคืนเข้ากับ JHMCS เป็นข้อกำหนดสำคัญของโครงการนี้

เมื่อรวมกับ AIM-9X ซึ่งเป็นอาวุธต่อสู้ทางอากาศระยะสั้นขั้นสูงที่ใช้ตัวค้นหา Focal Plane Array และชุดควบคุมหางแบบเวกเตอร์แรงขับ JHMCS ช่วยให้สามารถกำหนดเป้าหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพถึง 80 องศาทั้งสองด้านของจมูกเครื่องบิน ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2552 กองทัพอากาศออสเตรเลีย (RAAF) ได้สาธิตการยิง ASRAAM แบบ 'Lock on After Launch' ที่ประสบความสำเร็จไปยังเป้าหมายที่อยู่ด้านหลังแนวปีกของเครื่องบิน 'ผู้ยิง' โดยใช้ JHMCS ^{[ 33 ]}ต่อมา กองทัพอากาศสหรัฐฯ และกองกำลังพิทักษ์อากาศแห่งชาติได้เปลี่ยน JHMCS เป็นระบบกำหนดเป้าหมายแบบบูรณาการที่ติดตั้งบนหมวกกันน็อค Scorpion (HMIT) ที่ทันสมัยกว่าในฝูงบิน F-16C ^{[ 34 ]}

ระบบที่ออกแบบโดย Elbitถูกใช้โดยกาตาร์และอินเดียบนRafale F3R ^{[ 35 ] [ 36 ]}

Gentex / Raytheonได้แนะนำระบบแสดงผลแบบติดหัว/ติดหมวกกันน็อค Scorpion สู่ตลาดการบินทางทหารในปี 2551 ในปี 2553 Scorpion ได้รับรางวัลชนะเลิศจากโครงการระบบกำหนดเป้าหมายแบบบูรณาการติดหมวกกันน็อค (HMIT) ของ USAF/ANG/AFRes ^{[ 37 ]}ต่อมาแผนกแสดงผลแบบติดหมวกกันน็อคและระบบติดตามการเคลื่อนไหวของ Gentex ถูกซื้อกิจการโดยThalesในปี 2555 ระบบ HMIT ได้รับการรับรองและใช้งานบนแพลตฟอร์ม A-10 ^{[ 38 ]}และ F-16 ในปี 2555 ^{[ 39 ]} ตั้งแต่ปี 2561 ฐานการติดตั้งระบบ HMIT ได้รับการอัปเกรดตัวติดตามหมวกกันน็อค เซ็นเซอร์ติดตามแม่เหล็ก AC เดิมถูกแทนที่ด้วยตัวติดตามแบบไฮบริดเชิงเฉื่อย-เชิงแสงที่เรียกว่า Hybrid Optical based Inertial Tracker (HObIT) ^{[ 40 ] [ 41 ]} HObIT ได้รับการพัฒนาโดย InterSense ^{[ 42 ]}และทดสอบโดย Thales ในปี 2557 ^{[ 43 ]}

Scorpion มีความโดดเด่นในฐานะที่เป็น HMD ตัวแรกที่ถูกนำมาใช้และใช้งานซึ่งสามารถแสดงสัญลักษณ์สีเต็มรูปแบบได้^{[ 44 ]}มันถูกใช้ร่วมกับระบบภารกิจของเครื่องบินเพื่อส่งสัญญาณไปยังพ็อดกำหนดเป้าหมายของเครื่องบิน เซ็นเซอร์แบบกิมบอล และขีปนาวุธนอกแนวเล็งสูง Scorpion ให้ความสามารถ "มองออกไป" ได้: แม้ว่าวัตถุอาจถูกบดบังจากสายตา Scorpion ก็สามารถให้สัญญาณกราฟิกภาพไปยังจอแสดงผลระยะใกล้ได้^{[ 45 ]}แตกต่างจาก HMD ส่วนใหญ่ที่ต้องใช้หมวกกันน็อคแบบกำหนดเอง Scorpion ได้รับการออกแบบให้ติดตั้งบนหมวกกันน็อคHGU-55/Pและ HGU-68/P มาตรฐาน และเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์กับอุปกรณ์การบินของนักบินสหรัฐฯ มาตรฐานโดยไม่ต้องปรับแต่งเป็นพิเศษ นอกจากนี้ยังเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์กับแว่นมองกลางคืน AN/AVS-9 (NVG) และแว่นมองกลางคืนแบบพาโนรามา (PNVG) มาตรฐานที่ไม่ได้รับการดัดแปลง นักบินที่ใช้ Scorpion สามารถมองเห็นทั้งภาพมองกลางคืนและสัญลักษณ์บนจอแสดงผลได้^{[ 46 ] [ 47 ]}

ระบบ Scorpion ใช้ระบบออปติคอลแบบใหม่ที่มีองค์ประกอบนำแสง (LOE) ซึ่งให้ภาพสีแบบลำแสงขนานที่คมชัดและกะทัดรัดแก่ผู้ควบคุมเครื่องบิน นักบินสามารถปรับตำแหน่งจอแสดงผลได้เอง จึงไม่จำเป็นต้องปรับตำแหน่งหมวกกันน็อคให้แม่นยำบนศีรษะของผู้ใช้ หรือการปรับแต่งหมวกกันน็อคเป็นพิเศษ การแก้ไขด้วยซอฟต์แวร์จะปรับตำแหน่งจอแสดงผลให้เหมาะสม ทำให้ได้ภาพที่แม่นยำแก่ผู้ควบคุมเครื่องบิน และช่วยให้สามารถติดตั้ง Scorpion HMCS บนหมวกกันน็อคที่มีอยู่แล้วของผู้ควบคุมเครื่องบินได้ สามารถกางแผ่นบังหน้าจอแสดงผลเพื่อป้องกันดวงตาในระหว่างการดีดตัวออกจากเครื่องบิน แผ่นบังหน้าสามารถเป็นแบบใส ป้องกันแสงสะท้อน ความคมชัดสูง ไล่ระดับสี หรือป้องกันเลเซอร์ได้ สำหรับการปฏิบัติการบินในเวลากลางคืน สามารถติดตั้งอุปกรณ์ยึดแว่นมองกลางคืน (NVG) แทนแผ่นบังหน้าในระหว่างการบินได้ เมื่อติดตั้งแล้ว สามารถวางแว่นมองกลางคืนไว้ด้านหน้าจอแสดงผล ทำให้ผู้ควบคุมเครื่องบินสามารถมองเห็นทั้งสัญลักษณ์บนจอแสดงผลและภาพจากแว่นมองกลางคืนได้พร้อมกัน

Scorpion ยังถูกใช้โดย Tactical Air Support Inc. บน F-5AT ^{[ 48 ]}โดยกองทัพอากาศฝรั่งเศสสำหรับRafale F4 ^{[ 49 ]}โดยกองทัพอากาศสเปนบน EF-18 ^{[ 50 ]}เครื่องบิน รบ AC-130W Stinger II ^{[ 51 ]} F -22 Raptor ^{[ 52 ]}และกองทัพอากาศเบลเยียม F-16AM/BM และกองทัพอากาศสหรัฐฯ และกองกำลังพิทักษ์อากาศแห่งชาติ F-16C (แทนที่ JHMCS) ^{[ 53 ] [ 54 ] [ 55 ]}

บริษัท Aselsanของตุรกีกำลังพัฒนาระบบที่คล้ายกับหมวกกันน็อค TopOwl ของฝรั่งเศส ซึ่งเรียกว่า AVCI Helmet Integrated Cueing System ระบบนี้จะถูกนำไปใช้กับเฮลิคอปเตอร์โจมตีT-129 ของตุรกีด้วย ^{[ 56 ]}

ขีปนาวุธ Matra MICAของฝรั่งเศสซึ่งใช้กับ เครื่องบินขับไล่ Dassault Rafale และ Mirage 2000รุ่นใหม่ๆนั้น มาพร้อมกับจอแสดงผลแบบสวมศีรษะ Topsight จาก Sextant Avionique Topsight ให้มุมมองภาพ 20 องศาสำหรับตาขวาของนักบิน และแสดงสัญลักษณ์แบบเขียนหวัดจากพารามิเตอร์ของเป้าหมายและเครื่องบิน โดยใช้ระบบตรวจจับตำแหน่งด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หมวกกันน็อค Topsight ใช้การออกแบบแบบฝังตัว และรูปทรงที่โค้งมนถูกออกแบบมาเพื่อให้ผู้นักบินมีมุมมองภาพที่ไม่มีสิ่งกีดขวางอย่างสมบูรณ์

TopNight ซึ่งเป็นรุ่นพัฒนาต่อยอดจาก Topsight ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับสภาพอากาศเลวร้ายและการปฏิบัติการโจมตีภาคพื้นดินในเวลากลางคืน โดยใช้เลนส์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้นในการฉายภาพอินฟราเรดที่ซ้อนทับด้วยสัญลักษณ์ รุ่นล่าสุดของ Topsight ได้รับการกำหนดชื่อเป็น TopOwl-F และได้รับการรับรองสำหรับการใช้งานบนเครื่องบิน Mirage-2000-5 Mk2 และ Mig-29K

เครื่องบินรบ Eurofighter Typhoonใช้ระบบสัญลักษณ์บนหมวกกันน็อค (HMSS) ที่พัฒนาโดยBAE SystemsและPilkington Optronicsโดยมีชื่อว่า Striker และรุ่นต่อมาคือ Striker II ระบบนี้สามารถแสดงภาพแรสเตอร์และสัญลักษณ์แบบเขียนหวัดได้ พร้อมทั้งมีระบบNVG ในตัว เช่นเดียวกับหมวกกันน็อค DASH ระบบนี้ใช้การตรวจจับตำแหน่ง แบบบูรณาการ เพื่อให้แน่ใจว่าสัญลักษณ์ที่แสดงถึงสิ่งต่างๆ ในโลกภายนอกจะเคลื่อนที่ไปในแนวเดียวกับการเคลื่อนไหวของศีรษะนักบิน^{[ 57 ]}

Vision Systems International (VSI; บริษัทร่วมทุนระหว่าง Elbit SystemsและRockwell Collins ) ร่วมกับ Helmet Integrated Systems, Ltd. พัฒนาระบบแสดงผลบนหมวกกันน็อค (HMDS) สำหรับ เครื่องบินขับไล่ F-35 Joint Strike Fighter นอกจากความสามารถ HMD มาตรฐานที่มีอยู่ในระบบอื่นๆ แล้ว HMDS ยังใช้ประโยชน์จากสถาปัตยกรรมระบบอิเล็กทรอนิกส์การบินขั้นสูงของ F-35 อย่างเต็มที่ และให้ภาพวิดีโอแก่ผู้ขับเครื่องบินทั้งในเวลากลางวันและกลางคืน ด้วยเหตุนี้ F-35 จึงเป็นเครื่องบินขับไล่ทางยุทธวิธีลำแรกในรอบ 50 ปีที่บินได้โดยไม่ต้องใช้ HUD ^{[ 58 ] [ 59 ]}หมวกกันน็อคของ BAE Systems ได้รับการพิจารณาเมื่อการพัฒนา HMDS ประสบปัญหาอย่างมาก แต่ในที่สุดปัญหาเหล่านี้ก็ได้รับการแก้ไข^{[ 60 ] [ 61 ]}ระบบแสดงผลบนหมวกกันน็อคใช้งานได้อย่างเต็มรูปแบบและพร้อมส่งมอบในเดือนกรกฎาคม 2014 ^{[ 62 ]}

Jedeye คือระบบใหม่ล่าสุดจาก Elbit Systems ที่ออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการของเฮลิคอปเตอร์ Apache และเฮลิคอปเตอร์รุ่นอื่นๆ โดยเฉพาะ ระบบนี้ออกแบบมาสำหรับการบินในเวลากลางวัน กลางคืน และ ในสภาวะ ที่มีแสงน้อย Jedeye มีมุมมองภาพ (FOV) 70 x 40 องศา และความละเอียด 2250 x 1200 พิกเซล

เครื่องบินขับไล่ JAS 39C/D Gripenของสวีเดนใช้ HMD รุ่น Cobra หมวกกันน็อคนี้เป็นการพัฒนาและปรับปรุงเพิ่มเติมจากหมวกกันน็อค Striker ที่พัฒนาขึ้นสำหรับ Eurofighter โดย BAE Systems การปรับปรุงนี้ทำโดย BAE ร่วมกับ Denel Cumulus ^{[ 63 ] [ 64 ]}

• Rockwell Collins ESA Vision Systems (RCEVS) กำลังพัฒนาระบบ Night Vision Cueing & Display (NVCD) มาตรฐานสำหรับกองทัพเรือสหรัฐฯ^{[ 65 ]}
• ระบบติดตามสายตา – อุปกรณ์ติดตามสายตาจะวัดจุดที่สายตาจ้องมองเทียบกับทิศทางของศีรษะ ทำให้ระบบสามารถคำนวณได้ว่าผู้ใช้กำลังมองไปที่ใด ปัจจุบันระบบเหล่านี้ยังไม่ได้ถูกนำมาใช้ในเครื่องบิน
• การฉายภาพโดยตรงไปยังเรตินา – ระบบที่ฉายข้อมูลโดยตรงไปยังเรตินา ของผู้สวมใส่ด้วย เลเซอร์กำลังต่ำ( จอแสดงผลเรตินาเสมือน ) ก็อยู่ระหว่างการทดลองเช่นกัน^{[ 66 ] [ 67 ]}

• จอแสดงผลแบบสวมศีรษะ (HMD)
• ความเป็นจริงเสมือน (VR)
• ความเป็นจริงเสริม
• วีอาร์เอ็มแอล
• ดัชนีบทความด้านการบิน

• Melzer & Moffitt (1997). จอแสดงผลแบบสวมศีรษะ: การออกแบบเพื่อผู้ใช้ . McGraw Hill.

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับจอแสดงผลแบบติดตั้งบนหมวกกันน็อค

• อุปกรณ์แสดงผลแบบติดหมวกกันน็อคของ USAARL - ปัญหาด้านความรู้สึก การรับรู้ และการรู้คิด
• ธาเลส วิชั่นอิกซ์
• วิชั่น ซิสเต็มส์ อินเตอร์เนชั่นแนล
• แบบสำรวจผู้ใช้เกี่ยวกับข้อกำหนดของอุปกรณ์แสดงผลแบบสวมศีรษะ (HMD)
• การวิเคราะห์ความละเอียดของหมวกกันน็อค HMD / ตารางเปรียบเทียบ