进场过程中时空线索对黑洞错觉的影响机制：面向舰载机飞行员的选拔与训练研究

发布时间：2017-09-20 05:40

  本文关键词：进场过程中时空线索对黑洞错觉的影响机制：面向舰载机飞行员的选拔与训练研究

  更多相关文章： 黑洞错觉 时间和空间线索 舰载机飞行员 空间定向障碍 仪表飞行规则(IFR) 目视飞行规则(VFR)

【摘要】：黑洞错觉(Black Hole Illusion, BHI)是飞行员在进场时常见的一种空间定向障碍(Spatial disorientation, SD),是飞行员在进场时未能很好把握时间空间线索及飞行器与周边环境的等距离线索而造成的一种视性错觉,极其危害飞行安全。尽管我军舰载机飞行员已成功地将歼-15战机降落在“辽宁舰”,实现了滑跃起飞、拦阻着舰等一系列飞行关键技术,但舰载机飞行员空间定向障碍在飞行训练中经常发生。国外研究表明,舰载机在航母上降落是起降过程中难度最高的阶段,同时出现的错觉类型尤以黑洞错觉为主。因此,如何有效地控制和预防黑洞错觉,已经成为各国航空心理学界最主要的研究课题之一。本文在结合舰载机飞行员驾驶工作特性的基础上,通过文献资料总结、专家意见,采用Tau理论范式,利用生态学情境模拟的飞行实验(三个)和行为实验(五个)相结合的研究方法,在80名被试飞行模拟训练的基础上开展了五项研究,揭示了时间和空间线索对舰载机飞行员进场黑洞错觉的作用机制,以备为我军舰载机飞行员的选拔与训练提供系统方案。 本研究的创新之处在于(1)研究领域：国内航空心理学界鲜有专门针对舰载机飞行员黑洞错觉的研究,本研究基于舰载机飞行员的人因失误即黑洞错觉的发生机制提出了时间和空间线索影响进场黑洞错觉的模型；(2)研究方法：本研究的八个实验中有三个为模拟情景实验,五个为行为实验,采用模拟情景和行为实验相结合的方法；(3)研究范式：本研究的理论基础为Tau理论范式,在国内航空心理学界对于进场行为的研究中,Tau理论范式的引进较为少见。 研究一(第3章)为生态学模拟实验,采用X-PLANE模拟航空飞行训练软件,利用模拟情景的生态范式实验(实验一)来综合控制变量,结果发现：(1)空间线索：进场距离、地形密度会影响到飞行员进场的黑洞错觉量；(2)时间线索：对灯光照明系统的时间任务序列知觉会影响到进场黑洞错觉量。 研究二(第4章)为行为学实验(实验二和实验三),验证了空间线索和时间线索在进场启动过程中的作用,包括两个实验。实验二和三分别将进场角度和进场的速度进行控制,在此基础上抽象出一个简单的进场模型,单独考查沿特定方向进场的飞机质点,被试将会何时开始启动降落,即被试的时间线索和空间线索知觉估计情况。实验二的结果表明：(3)时间线索和空间线索综合作用于进场行为启动中的各个阶段。实验三的结果表明：(4)不同角度进场,不同移动速度,目标大小各异的情况时,飞行员的启动时间和距离的不同。 研究三(第5章)为行为学实验(实验五),验证了时间和空间线索在进场调整过程中的作用,共两个实验。实验四的结果表明：(5)时间线索可能作用于进场全程的判断,至少在早期的速度选择中起重要作用。实验五的结果表明：(6)在时间信息受到干扰,空间信息得到单独知觉时,被试倾向于在早期降低最大速度,最大速度会在中后期出现。 研究四(第6章)为行为学实验(实验六),旨在探讨时间和空间线索在行为中的信息加工机制。采用双任务范式的研究方法,对时间信息和空间信息任务进行控制。本实验通过双任务范式予以综合考察。结果表明：(7)进场任务中,时间线索的信息加工是受控加工,需要更多高水平认知资源的参与；(8)进场任务中,空间线索的信息加工是自动化加工。 研究五(第7章)为飞行模拟实验(实验七和实验八),采用X-PLANE模拟航空飞行训练软件,利用模拟情景的生态范式实验来综合控制变量,实验七的结果表明：(9)进场方式对进场黑洞错觉的影响还要取决于不同的飞行阶段,在飞机进场早期阶段采用仪表飞行规则(IFR)有助于降低黑洞错觉量,而在飞机进场晚期阶段采用目视飞行规则(VFR)更有助于减少舰载机飞行员的黑洞错觉量。实验八的结果表明：(10)进场规则对进场黑洞错觉的影响程度还要取决于舰载机飞行员的认知负荷水平,在低认知负荷条件下,采用仪表飞行规则(IFR)飞行的黑洞错觉量要显著地低于采用目视飞行规则(VFR)飞行；在高认知负荷条件下采用仪表飞行规则(IFR)飞行的黑洞错觉量要显著地高于采用目视飞行规则(VFR)飞行。 基于上述五项研究结果,本研究得出如下结论： (1)时间线索因素和空间线索因素对飞行进场黑洞错觉产生了重要影响。 (2)时间线索和空间线索对进场黑洞错觉的影响效应与进场阶段有关。 (3)时间线索的信息加工是受控加工,空间线索的信息加工是自动化加工。 (4)进场方式对进场黑洞错觉的影响效应与进场阶段有关,而进场规则对进场黑洞错觉的影响效应与飞行员的认知负荷水平有关。
【关键词】：黑洞错觉 时间和空间线索 舰载机飞行员 空间定向障碍 仪表飞行规则(IFR) 目视飞行规则(VFR)
【学位授予单位】：陕西师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R851.3
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-15
• 第1章 文献综述15-61
• 1.1 飞行员空间定向障碍16-32
• 1.1.1 飞行员空间定向的特点及其障碍的分类特点16-20
• 1.1.2 空间定向的感觉系统特点20-25
• 1.1.3 空间定向的认知系统25-32
• 1.2 最典型的空间定向障碍——飞行错觉32-41
• 1.2.1 飞行错觉的一般发生特点33-34
• 1.2.2 飞行错觉发生机制的一般解释及其心理学意义上的鉴定34-41
• 1.2.3 飞行错觉发生机制在心理学层面上研究匮乏41
• 1.3 进场黑洞错觉——舰载机飞行员最常见的视性错觉之一41-51
• 1.3.1 进场黑洞错觉的一般定义及研究起源42-45
• 1.3.2 归因于BHI的重要事故报告45-48
• 1.3.3 以往对BHI成因的原因假说48-51
• 1.4 飞行员进场时间与空间线索研究——BHI成因的心理学解释51-61
• 1.4.1 视觉指导行为理论对错觉形成的解释51-54
• 1.4.2 Tau理论的研究进展54-58
• 1.4.3 对于当前Tau理论在解释飞行员进场行为的总结58-61
• 第2章 问题提出及研究方案61-71
• 2.1 以往研究不足61-64
• 2.1.1 空间深度知觉线索的单独估计不能满足解释黑洞错觉等进场错觉的解释需要61-62
• 2.1.2 进场启动和进场调整过程相混淆62-63
• 2.1.3 生态学和传统生理学范式都存在不同程度的缺陷63
• 2.1.4 认知心理学研究范式的缺乏导致黑洞错觉成因解释单63-64
• 2.2 研究的主要问题64-65
• 2.3 研究目的与假设65-68
• 2.4 研究总体方案68-71
• 第3章 进场黑洞错觉的影响因素初步研究71-83
• 3.1 引言71-73
• 3.2 实验一 空间线索和时间线索对黑洞错觉量的影响73-83
• 3.2.1 目的73
• 3.2.2 方法73-76
• 3.2.3 结果76-78
• 3.2.4 讨论78-80
• 3.2.5 结论80-83
• 第4章 空间线索和时间线索对于进场启动的研究83-99
• 4.1 引言83-84
• 4.2 实验二 空间和时间线索对进场启动的影响84-90
• 4.2.1 目的84
• 4.2.2 方法84-87
• 4.2.3 结果87-88
• 4.2.4 讨论88-90
• 4.2.5 结论90
• 4.3 实验三 空间和时间线索影响下进场角度对进场启动和进场时间的影响90-99
• 4.3.1 目的90-91
• 4.3.2 方法91-93
• 4.3.3 结果93-95
• 4.3.4 讨论95-97
• 4.3.5 结论97-99
• 第5章 时间线索和空间线索在进场调整过程中的作用99-111
• 5.1 引言99-101
• 5.2 实验四 时间线索信息在以不同速度进场时的作用101-106
• 5.2.1 目的101-102
• 5.2.2 方法102-104
• 5.2.3 结果104-105
• 5.2.4 讨论105
• 5.2.5 结论105-106
• 5.3 实验五 空间线索在进场不同阶段的影响106-111
• 5.3.1 目的106-107
• 5.3.2 方法107-109
• 5.3.3 结果109
• 5.3.4 讨论109-110
• 5.3.5 结论110-111
• 第6章 时间空间线索在进场行为中的信息加工机制111-123
• 6.1 引言111-112
• 6.2 实验六 进场行为中时间线索和空间线索在双任务范式下的加工机制112-123
• 6.2.1 目的112-113
• 6.2.2 方法113-116
• 6.2.3 结果116-120
• 6.2.4 讨论120-121
• 6.2.5 结论121-123
• 第7章 线索任务对飞行黑洞错觉影响的模拟实验研究123-135
• 7.1 引言123-124
• 7.2 实验七 不同进场高度下线索任务对进场黑洞错觉的影124-129
• 7.2.1 目的124
• 7.2.2 方法124-126
• 7.2.3 结果126-127
• 7.2.4 讨论127-129
• 7.2.5 结论129
• 7.3 实验八 不同资源要求下线索任务对进场黑洞错觉的影响129-135
• 7.3.1 目的129
• 7.3.2 方法129-131
• 7.3.3 结果131-132
• 7.3.4 讨论132-134
• 7.3.5 结论134-135
• 第8章 总体讨论135-151
• 8.1 总体讨论135-147
• 8.1.1 时间线索136-140
• 8.1.2 空间线索140-143
• 8.1.3 时间和空间线索在模拟飞行中对黑洞错觉的影响机制143-145
• 8.1.4 黑洞错觉机制的揭示对于我军舰载机飞行员选拔与训练的意义145-147
• 8.2 不足与展望147-148
• 8.3 结论148-151
• 参考文献151-163
• 附录163-167
• 致谢167-169
• 攻读博士学位期间科研成果169-170

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 游旭群;姬鸣;顾祥华;杨仕云;;航空安全文化评估新进展[J];心理与行为研究;2008年02期

2 张建;王庆敏;李明皋;沈俊;朱伟;刘秋红;万辉;;外军航母舰载机飞行员职业特点分析[J];海军医学杂志;2012年02期

3 游旭群;姬鸣;;航线飞行能力倾向选拔测验的编制[J];心理研究;2008年01期

4 唐日新;;拦截运动中的接触时间估计理论综述[J];人类工效学;2008年02期

5 游旭群,李瑛,石学云,金兰军;航线飞行安全文化特征评价方法的因素分析研究[J];心理科学;2005年04期

6 游旭群，，刘宁，任建军，皇甫恩，王荣根，张建云，叶万钧;飞行错觉水平评定方法的初步研究[J];心理科学;1994年03期

7 游旭群;晏碧华;李瑛;顾祥华;杨仕云;屠金路;;飞行管理态度对航线飞行驾驶行为规范性的影响[J];心理学报;2008年04期

8 游旭群;姬鸣;戴鲲;杨仕云;常明;;航线驾驶安全行为多维评价量表的构建[J];心理学报;2009年12期

9 游旭群,王荣根,刘宁,张建云,皇甫恩,叶万钧;认知特征与飞行错觉水平关系的初步研究[J];中华航空医学杂志;1995年02期

10 方斌;姜彰能;曾文海;;舰载机着舰阶段飞行员视场研究[J];自动化博览;2011年S2期

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1 唐日新;时间和空间信息在伸手拦截运动中的作用[D];浙江大学;2008年

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