【摘要】：光學(xué)信號(hào)是高速艦載機(jī)在艦船降落過程中最直觀、快速的外周視覺引導(dǎo)方式,尤其在雷達(dá)和通訊受到干擾、夜間和霧天難以讀取艙外參照物的情況下,光學(xué)助降系統(tǒng)為飛行員提供飛行方位、對(duì)齊偏差早期預(yù)測(cè)、下滑斜率等信息反饋,從而進(jìn)一步保障艦載機(jī)飛行員安全。本文將在光學(xué)助降引導(dǎo)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,提出設(shè)計(jì)建議,并根據(jù)視覺工效理論進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。首先簡(jiǎn)述國(guó)內(nèi)外在光學(xué)助降方面的研究現(xiàn)狀,對(duì)光學(xué)信號(hào)認(rèn)知理論研究和設(shè)計(jì)原則進(jìn)行分析總結(jié),并通過問卷調(diào)研和用戶訪談法,挖掘飛行員在艦船降落時(shí)的信息需求;然后在研究分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)有艾可爾斯改進(jìn)型光學(xué)助降引導(dǎo)系統(tǒng)(ICOLS,Improved Carrier Optical Landing-aid System)的設(shè)計(jì)概念,在著艦不同階段提供三組作用距離不同的光學(xué)信號(hào)引導(dǎo),并對(duì)物理屬性和光學(xué)特點(diǎn)進(jìn)行定義和設(shè)計(jì)。結(jié)合著艦階段路徑和仿真駕駛環(huán)境,開發(fā)了基于PC端和飛行游戲手柄的仿真軟件,用以模擬光學(xué)信號(hào)引導(dǎo)場(chǎng)景。最后本文針對(duì)要研究的內(nèi)容對(duì)增加的光學(xué)助降引導(dǎo)信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行主觀滿意度調(diào)研以及可用性測(cè)試。研究采用訪談法和引導(dǎo)任務(wù)測(cè)試的方法,從主觀評(píng)價(jià)和可用性測(cè)試兩方面對(duì)光學(xué)引導(dǎo)信號(hào)進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果證明,在遠(yuǎn)程、中程采用光的顏色、閃爍進(jìn)行對(duì)中和下滑斜率引導(dǎo),能夠在難以辨識(shí)降落跑道形態(tài)的情境下幫助駕駛員成功進(jìn)入安全降落區(qū)域,且獲得較良好的認(rèn)知水平和較高的使用滿意度。在中程使用較多數(shù)量的成排或成列的燈光進(jìn)行對(duì)中和下滑引導(dǎo)雖然也能在一定程度上成功引導(dǎo)降落,但是使用滿意度較差。并且增加燈室數(shù)量后的菲涅爾透鏡能夠提高駕駛員的滿意度和操縱穩(wěn)定性。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：E925.671
【圖文】：

圖 1-1 陸基機(jī)場(chǎng)下滑引導(dǎo)形式示意圖是艦船處于動(dòng)蕩的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，需要為精密的引導(dǎo)燈具配備動(dòng)搖穩(wěn)定裝置，并且積狹窄，不能大面積鋪設(shè)燈具，其對(duì)中下滑引導(dǎo)更多采用點(diǎn)光源。點(diǎn)光源是通閃頻來表示信號(hào)含義而不是通過構(gòu)型排布，適用于狹小的空間或者遠(yuǎn)距離引導(dǎo)（）。例如陸基機(jī)場(chǎng)使用的 PVASI、HAPI 也是通過點(diǎn)光源的光色、閃頻代表不同息，一般僅應(yīng)用于小型機(jī)場(chǎng)。

圖 1-1 陸基機(jī)場(chǎng)下滑引導(dǎo)形式示意圖但是艦船處于動(dòng)蕩的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，需要為精密的引導(dǎo)燈具配備動(dòng)搖穩(wěn)定裝置，并面積狹窄，不能大面積鋪設(shè)燈具，其對(duì)中下滑引導(dǎo)更多采用點(diǎn)光源。點(diǎn)光源是、閃頻來表示信號(hào)含義而不是通過構(gòu)型排布，適用于狹小的空間或者遠(yuǎn)距離引導(dǎo)-2）。例如陸基機(jī)場(chǎng)使用的 PVASI、HAPI 也是通過點(diǎn)光源的光色、閃頻代表不信息，一般僅應(yīng)用于小型機(jī)場(chǎng)。

當(dāng)駕駛員觀察外部視景時(shí)容易造成視覺干擾或者信息識(shí)別障礙，光學(xué)引導(dǎo)信號(hào)，采用何種引導(dǎo)方式能夠提高駕駛員的信息識(shí)別效率，提高駕駛重要的意義。.3 艦船光學(xué)助降引導(dǎo)研究現(xiàn)狀早在二十世紀(jì)六十年代西方國(guó)家就提出光學(xué)助降系統(tǒng)構(gòu)想， 經(jīng)過多年的研究試圖研發(fā)能夠在著艦階段極大提高著艦穩(wěn)定性的光學(xué)助降引導(dǎo)系統(tǒng)。使用最為菲涅爾透鏡助降系統(tǒng)（FLOLS, Fresnel Lens Optical Landing System）和艦尾對(duì)FLOLS 是由瞄準(zhǔn)燈和輔助燈構(gòu)成（見圖 1-3）[10]，上下堆疊的 5 個(gè)瞄準(zhǔn)燈箱提邊界的光波束，與海平面成 3.5°角度，上面是 4 道黃色光波束，最底層是 1爍光波束，兩側(cè)是一排綠色基準(zhǔn)燈,飛行員通過目視燈箱發(fā)出的“Meatball”(又稱)與基準(zhǔn)燈之間的相對(duì)位置調(diào)整下滑斜率。至今“肉球”、對(duì)中和攻角（AOA）著艦安全中必須要考慮的關(guān)鍵詞，可見 FLOLS 在光學(xué)助降引導(dǎo)中舉足輕重的

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 姚永杰;劉秋紅;王慶敏;史衛(wèi)民;;艦載機(jī)航空人機(jī)工效研究的緊迫問題[J];醫(yī)學(xué)爭(zhēng)鳴;2016年01期

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本文編號(hào)：2765838