【摘要】：光學信號是高速艦載機在艦船降落過程中最直觀、快速的外周視覺引導方式,尤其在雷達和通訊受到干擾、夜間和霧天難以讀取艙外參照物的情況下,光學助降系統(tǒng)為飛行員提供飛行方位、對齊偏差早期預測、下滑斜率等信息反饋,從而進一步保障艦載機飛行員安全。本文將在光學助降引導系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,提出設(shè)計建議,并根據(jù)視覺工效理論進行分析和評價。首先簡述國內(nèi)外在光學助降方面的研究現(xiàn)狀,對光學信號認知理論研究和設(shè)計原則進行分析總結(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)有艾可爾斯改進型光學助降引導系統(tǒng)(ICOLS,Improved Carrier Optical Landing-aid System)的設(shè)計概念,在著艦不同階段提供三組作用距離不同的光學信號引導,并對物理屬性和光學特點進行定義和設(shè)計。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,用以模擬光學信號引導場景。最后本文針對要研究的內(nèi)容對增加的光學助降引導信號系統(tǒng)進行主觀滿意度調(diào)研以及可用性測試。研究采用訪談法和引導任務(wù)測試的方法,從主觀評價和可用性測試兩方面對光學引導信號進行驗證,結(jié)果證明,在遠程、中程采用光的顏色、閃爍進行對中和下滑斜率引導,能夠在難以辨識降落跑道形態(tài)的情境下幫助駕駛員成功進入安全降落區(qū)域,且獲得較良好的認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行對中和下滑引導雖然也能在一定程度上成功引導降落,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。
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：E925.671
【圖文】：

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

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

當駕駛員觀察外部視景時容易造成視覺干擾或者信息識別障礙，光學引導信號，采用何種引導方式能夠提高駕駛員的信息識別效率，提高駕駛重要的意義。.3 艦船光學助降引導研究現(xiàn)狀早在二十世紀六十年代西方國家就提出光學助降系統(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)定性的光學助降引導系統(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FLOLS 是由瞄準燈和輔助燈構(gòu)成（見圖 1-3）[10]，上下堆疊的 5 個瞄準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)是一排綠色基準燈,飛行員通過目視燈箱發(fā)出的“Meatball”(又稱)與基準燈之間的相對位置調(diào)整下滑斜率。至今“肉球”、對中和攻角（AOA）著艦安全中必須要考慮的關(guān)鍵詞，可見 FLOLS 在光學助降引導中舉足輕重的

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 姚永杰;劉秋紅;王慶敏;史衛(wèi)民;;艦載機航空人機工效研究的緊迫問題[J];醫(yī)學爭鳴;2016年01期

2 王潔;方衛(wèi)寧;李廣燕;;基于多資源理論的腦力負荷評價方法[J];北京交通大學學報;2010年06期

3 薛政宇,朱文嫻,李猛;機場助航燈光系統(tǒng)中的工效學研究[J];丹東紡專學報;1999年03期

4 汪光華;;航空母艦載機激光和光電甲板著陸引導系統(tǒng)[J];現(xiàn)代軍事;1995年09期

本文編號：2765838