舰船光学助降引导视觉设计研究
发布时间：2020-07-22 12:47
【摘要】：光学信号是高速舰载机在舰船降落过程中最直观、快速的外周视觉引导方式,尤其在雷达和通讯受到干扰、夜间和雾天难以读取舱外参照物的情况下,光学助降系统为飞行员提供飞行方位、对齐偏差早期预测、下滑斜率等信息反馈,从而进一步保障舰载机飞行员安全。本文将在光学助降引导系统的研究现状基础上,提出设计建议,并根据视觉工效理论进行分析和评价。首先简述国内外在光学助降方面的研究现状,对光学信号认知理论研究和设计原则进行分析总结,并通过问卷调研和用户访谈法,挖掘飞行员在舰船降落时的信息需求;然后在研究分析的基础上,结合现有艾可尔斯改进型光学助降引导系统(ICOLS,Improved Carrier Optical Landing-aid System)的设计概念,在着舰不同阶段提供三组作用距离不同的光学信号引导,并对物理属性和光学特点进行定义和设计。结合着舰阶段路径和仿真驾驶环境,开发了基于PC端和飞行游戏手柄的仿真软件,用以模拟光学信号引导场景。最后本文针对要研究的内容对增加的光学助降引导信号系统进行主观满意度调研以及可用性测试。研究采用访谈法和引导任务测试的方法,从主观评价和可用性测试两方面对光学引导信号进行验证,结果证明,在远程、中程采用光的颜色、闪烁进行对中和下滑斜率引导,能够在难以辨识降落跑道形态的情境下帮助驾驶员成功进入安全降落区域,且获得较良好的认知水平和较高的使用满意度。在中程使用较多数量的成排或成列的灯光进行对中和下滑引导虽然也能在一定程度上成功引导降落,但是使用满意度较差。并且增加灯室数量后的菲涅尔透镜能够提高驾驶员的满意度和操纵稳定性。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：E925.671
【图文】：
图 1-1 陆基机场下滑引导形式示意图是舰船处于动荡的运动状态，需要为精密的引导灯具配备动摇稳定装置，并且积狭窄，不能大面积铺设灯具，其对中下滑引导更多采用点光源。点光源是通闪频来表示信号含义而不是通过构型排布，适用于狭小的空间或者远距离引导（）。例如陆基机场使用的 PVASI、HAPI 也是通过点光源的光色、闪频代表不同息，一般仅应用于小型机场。
图 1-1 陆基机场下滑引导形式示意图但是舰船处于动荡的运动状态，需要为精密的引导灯具配备动摇稳定装置，并面积狭窄，不能大面积铺设灯具，其对中下滑引导更多采用点光源。点光源是、闪频来表示信号含义而不是通过构型排布，适用于狭小的空间或者远距离引导-2）。例如陆基机场使用的 PVASI、HAPI 也是通过点光源的光色、闪频代表不信息，一般仅应用于小型机场。
当驾驶员观察外部视景时容易造成视觉干扰或者信息识别障碍，光学引导信号，采用何种引导方式能够提高驾驶员的信息识别效率，提高驾驶重要的意义。.3 舰船光学助降引导研究现状早在二十世纪六十年代西方国家就提出光学助降系统构想， 经过多年的研究试图研发能够在着舰阶段极大提高着舰稳定性的光学助降引导系统。使用最为菲涅尔透镜助降系统（FLOLS, Fresnel Lens Optical Landing System）和舰尾对FLOLS 是由瞄准灯和辅助灯构成（见图 1-3）[10]，上下堆叠的 5 个瞄准灯箱提边界的光波束，与海平面成 3.5°角度，上面是 4 道黄色光波束，最底层是 1烁光波束，两侧是一排绿色基准灯,飞行员通过目视灯箱发出的“Meatball”(又称)与基准灯之间的相对位置调整下滑斜率。至今“肉球”、对中和攻角（AOA）着舰安全中必须要考虑的关键词，可见 FLOLS 在光学助降引导中举足轻重的
本文编号：2765838
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：E925.671
【图文】：
图 1-1 陆基机场下滑引导形式示意图是舰船处于动荡的运动状态，需要为精密的引导灯具配备动摇稳定装置，并且积狭窄，不能大面积铺设灯具，其对中下滑引导更多采用点光源。点光源是通闪频来表示信号含义而不是通过构型排布，适用于狭小的空间或者远距离引导（）。例如陆基机场使用的 PVASI、HAPI 也是通过点光源的光色、闪频代表不同息，一般仅应用于小型机场。
图 1-1 陆基机场下滑引导形式示意图但是舰船处于动荡的运动状态，需要为精密的引导灯具配备动摇稳定装置，并面积狭窄，不能大面积铺设灯具，其对中下滑引导更多采用点光源。点光源是、闪频来表示信号含义而不是通过构型排布，适用于狭小的空间或者远距离引导-2）。例如陆基机场使用的 PVASI、HAPI 也是通过点光源的光色、闪频代表不信息，一般仅应用于小型机场。
当驾驶员观察外部视景时容易造成视觉干扰或者信息识别障碍，光学引导信号，采用何种引导方式能够提高驾驶员的信息识别效率，提高驾驶重要的意义。.3 舰船光学助降引导研究现状早在二十世纪六十年代西方国家就提出光学助降系统构想， 经过多年的研究试图研发能够在着舰阶段极大提高着舰稳定性的光学助降引导系统。使用最为菲涅尔透镜助降系统（FLOLS, Fresnel Lens Optical Landing System）和舰尾对FLOLS 是由瞄准灯和辅助灯构成（见图 1-3）[10]，上下堆叠的 5 个瞄准灯箱提边界的光波束，与海平面成 3.5°角度，上面是 4 道黄色光波束，最底层是 1烁光波束，两侧是一排绿色基准灯,飞行员通过目视灯箱发出的“Meatball”(又称)与基准灯之间的相对位置调整下滑斜率。至今“肉球”、对中和攻角（AOA）着舰安全中必须要考虑的关键词，可见 FLOLS 在光学助降引导中举足轻重的
【参考文献】
相关期刊论文 前4条
1 姚永杰;刘秋红;王庆敏;史卫民;;舰载机航空人机工效研究的紧迫问题[J];医学争鸣;2016年01期
2 王洁;方卫宁;李广燕;;基于多资源理论的脑力负荷评价方法[J];北京交通大学学报;2010年06期
3 薛政宇,朱文娴,李猛;机场助航灯光系统中的工效学研究[J];丹东纺专学报;1999年03期
4 汪光华;;航空母舰载机激光和光电甲板着陆引导系统[J];现代军事;1995年09期
本文编号：2765838
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