基于视觉和可达性的单兵系统人机工效研究

发布时间：2023-10-04 05:46

　　单兵系统以士兵为中心,从人-机-环境等角度进行统筹规划与设计,将单兵战斗时所需的武器火控、防护携行、通信计算、生命维护等装备进行系统化、信息化整合,从而成倍地提升士兵的综合作战效能。单兵系统的人机工效研究是提高该系统安全性、舒适性、作战效率的一个重要手段。本文运用试验和仿真的手段,从视觉和可达性的角度开展单兵系统人机工效研究。运用表面肌电、三维运动捕捉和足底压力技术,研究单兵携行具表面不同区域的可达性规律以及不同操作方式对可达性的影响。研究结果表明表面肌电和运动学参数可作为可达性定量评价的指标,单兵携行具前部各区域的可达性水平与手的运动路径距离有较强的正相关性。量化的评价结果还表明操控方式的改变对可达性产生明显影响。采用眼动追踪试验对士兵持枪瞄准过程进行测试,获得眼动数据以评价觇孔直径和瞄准基线长度对枪械瞄准效率的影响。试验结果表明眼动数据作为评价枪械瞄准效率的参数是可取的,步枪觇孔孔径增大、瞄准基线增长均能有效提高士兵瞄准过程的速度和稳定性。应用JACK仿真软件对单兵装备在人体不同状态下的可视性进行分析,给出了立姿和跪姿状态,持枪与未持枪情况下,不同头颈角度下的最佳视锥区域,研究结果...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 单兵系统研究现状
        1.2.2 单兵系统人机工效研究现状
        1.2.3 可达性评估与实验方法研究
        1.2.4 眼动追踪技术人机工效学研究中的应用
        1.2.5 JACK仿真软件在人机工效学研究中的应用
    1.3 本文主要研究内容
2 单兵携行具可达性研究
    2.1 携行具布局可达性试验研究分析
        2.1.1 测试设备
        2.1.2 测试指标
        2.1.3 试验设计
        2.1.4 上臂运动学特性及规律分析
        2.1.5 表面肌电数据及规律分析
        2.1.6 可达性关联系分析
        2.1.7 研究结论
    2.2 不同操作方式的可达性试验研究
        2.2.1 不同操作方式的可达性试验设计
        2.2.2 表面肌电数据分析
        2.2.3 足底压力数据分析
        2.2.4 研究结论
    2.3 本章小结
3 基于眼动追踪试验的枪械瞄准效率评价研究
    3.1 眼动追踪技术原理
    3.2 瞄准原理概述
    3.3 基于眼动追踪试验的枪械瞄准效率试验设计
        3.3.1 测试对象
        3.3.2 测试设备
        3.3.3 测试指标
        3.3.4 试验设计
    3.4 静态瞄准过程瞄准效率分析
    3.5 动态射击过程瞄准效率分析
    3.6 本章小结
4 基于JACK仿真的单兵装备可视性研究
    4.1 可视性的基本概念
    4.2 基于JACK仿真的可视性分析方法
        4.2.1 数字人的创建
        4.2.2 数字人的姿势调整及仿真模型导入
        4.2.3 可视性分析方法
    4.3 单兵装备布局可视性仿真分析
        4.3.1 立姿状态下单兵装备布局可视性的仿真
        4.3.2 跪姿状态下单兵装备布局可视性的仿真
    4.4 本章小结
5 工作总结与展望
    5.1 研究工作总结
    5.2 研究工作展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3851438