發(fā)布時間：2017-09-19 01:48

  本文關(guān)鍵詞：基于最優(yōu)控制的飛行眼動策略研究

  更多相關(guān)文章： 飛行員 極小值原理 眼睛動力學(xué)模型 最優(yōu)眼動控制模型 眼動策略

【摘要】：飛機(jī)駕駛是一項復(fù)雜的任務(wù),飛行員在執(zhí)行航班任務(wù)時,高度依賴于視覺信息的有效獲得和高效提取,這就要求飛行員能夠在恰當(dāng)?shù)臅r機(jī)最大限度地從大量的顯示器和控制器中獲得或選擇正確的信息,使決策過程最優(yōu)化。對飛行員的最優(yōu)眼動過程進(jìn)行研究,有助于揭示和了解飛行員的眼動策略和眼動規(guī)律,為改進(jìn)飛機(jī)駕駛艙的布局設(shè)計,完善飛行員培訓(xùn)教程提供一定的理論指導(dǎo)。本文在對眼睛運(yùn)動相關(guān)知識和目前航空領(lǐng)域的眼動研究現(xiàn)狀進(jìn)行收集和分析的基礎(chǔ)上,萃取出飛行員在執(zhí)行航班任務(wù)時的眼睛運(yùn)動特征;在考慮運(yùn)動消耗三要素(時間、準(zhǔn)確度和能量)的基礎(chǔ)上,結(jié)合飛行員眼動特征,應(yīng)用最優(yōu)控制理論和眼睛動力學(xué)模型,建立了飛行員最優(yōu)眼動控制模型;采用極小值原理對模型進(jìn)行了求解,并用MATLAB軟件對模型進(jìn)行了計算和分析,得出了飛行員的最優(yōu)眼動軌跡和最優(yōu)眼動策略。實驗選取10名被試在空客320駕駛艙模擬機(jī)上完成著陸任務(wù),同時使用FaceLAB4.0眼動儀進(jìn)行眼動追蹤,記錄被試飛行過程中的眼動數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得出被試的眼跳時間、眼跳幅度,探索被試在執(zhí)行任務(wù)過程中眼跳時間與眼跳幅度之間的關(guān)系,并與所建立的飛行員最優(yōu)眼動控制模型的分析結(jié)果作比較,以此來檢驗該模型的效度。研究結(jié)果表明:任何給定的眼跳幅度條件下,都有唯一的最優(yōu)眼跳時間使眼動總消耗達(dá)到最小,并且此時的眼動軌跡為最優(yōu)眼動軌跡。同時,實驗結(jié)果也驗證了模型的效度。該研究可以為飛機(jī)駕駛艙儀表布局的設(shè)計提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：飛行員 極小值原理 眼睛動力學(xué)模型 最優(yōu)眼動控制模型 眼動策略
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V323;V223.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國外眼動研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國內(nèi)眼動研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 眼動最優(yōu)化方面的研究現(xiàn)狀15
• 1.3 研究內(nèi)容及研究目標(biāo)15-16
• 1.4 研究方案16-17
• 第二章 眼動行為理論基礎(chǔ)17-24
• 2.1 眼球的生理構(gòu)造17-19
• 2.2 眼睛運(yùn)動特征19-24
• 2.2.1 眼動類型19-20
• 2.2.2 眼動軌跡與相關(guān)參數(shù)20-23
• 2.2.3 眼動過程23-24
• 第三章 最優(yōu)控制理論24-28
• 3.1 最優(yōu)控制問題的數(shù)學(xué)描述24-26
• 3.2 極小值原理26-28
• 第四章 建立飛行員最優(yōu)眼動控制模型28-37
• 4.1 眼睛動力學(xué)模型28-30
• 4.1.1 眼球受力28-29
• 4.1.2 眼睛動力學(xué)模型29-30
• 4.2 飛行員的眼動行為分析30-32
• 4.3 建立模型的性能指標(biāo)32-34
• 4.4 建立飛行員最優(yōu)眼動控制模型34-37
• 第五章 飛行員最優(yōu)眼動控制模型分析37-44
• 5.1 眼動主序分析方法37-38
• 5.2 飛行員最優(yōu)眼動控制模型的分析38-41
• 5.3 基于飛行員最優(yōu)眼動控制模型的討論41-42
• 5.4 飛行員最優(yōu)眼動策略42-44
• 第六章 實驗驗證44-56
• 6.1 實驗?zāi)康募皩嶒灜h(huán)境44-46
• 6.2 實驗任務(wù)及程序46-49
• 6.3 實驗數(shù)據(jù)分析49-53
• 6.3.1 實驗所得的眼動數(shù)據(jù)49-51
• 6.3.2 實驗數(shù)據(jù)的提取及分析方法51-53
• 6.4 實驗結(jié)果及結(jié)論53-56
• 第七章 結(jié)論與展望56-58
• 7.1 研究結(jié)論56
• 7.2 研究創(chuàng)新之處56-57
• 7.3 研究的局限與展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-63
• 致謝63-64
• 附錄64-68
• 作者簡介68

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫瑞山;汪傜;董\~;;基于非接觸式眼動儀的模擬飛行中注視分析[J];人類工效學(xué);2013年04期

2 馬強(qiáng);;卷積公式的推廣及應(yīng)用[J];江蘇技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報;2013年02期

3 王海燕;卞婷;薛澄岐;;基于眼動跟蹤的戰(zhàn)斗機(jī)顯示界面布局的實驗評估[J];電子機(jī)械工程;2011年06期

4 柳忠起;袁修干;樊瑜波;;基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的飛行績效評價模型[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2010年04期

5 柳忠起;袁修干;樊瑜波;劉偉;康衛(wèi)勇;;模擬飛機(jī)著陸飛行中專家和新手眼動行為的對比[J];航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程;2009年05期

6 康衛(wèi)勇;袁修干;柳忠起;董大勇;;瞳孔的變化與腦力負(fù)荷關(guān)系的試驗分析[J];航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程;2007年05期

7 柳忠起;袁修干;劉偉;康衛(wèi)勇;;飛行員注意力分配的定量測量方法[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2006年05期

8 柳忠起;袁修干;劉偉;康衛(wèi)勇;韓彥東;馬銳;;基于模擬飛行任務(wù)下的眼動指標(biāo)分析[J];中國安全科學(xué)學(xué)報;2006年02期

9 柳忠起,袁修干,劉偉,王睿;在模擬飛機(jī)降落過程中的眼動分析[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2002年06期

10 劉偉,袁修干,莊達(dá)民,柳忠起;眼動測量系統(tǒng)及其在工效學(xué)中的應(yīng)用[J];航空學(xué)報;2001年05期

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本文編號：878775