摘要：利用自行开发与集成的虚拟现实实验系统,通过在简化的虚拟乘员舱内设定判断物体大小和移动物体等常规的任务,记录其操作时间,并与真实环境中相同的任务进行了对比来开展人在虚拟环境中作业特性的仿真实验研究,同时设计主观问卷表调查被试对虚拟效果的真实感。结果表明,被试戴头盔显示器、利用数据手套完成挑选虚拟乘员舱内标准柜抽屉中的小球,并放置在一台体上任务的作业时间服从均值36.72s、方差13.798正态分布。70.2％的被试调查时认为头盔显示器的立体效果明显,可以产生一种沉浸感。所以,开展虚拟现实应用研究时,应使系统硬件能够尽可能地模拟真实任务背景,关键是头盔显示器和数据手套的交互性满足需要,其次对真实世界的模型优化应有一个量级,这样,人在其中的判断及反应操作与真实世界就可以类比,从而可保证应用结果有效性。

摘要：目的 探讨在最终接近段交会对接控制中人、机联合控制规律，为确定其人、机功能分配提供参考。方法 建立交会对接最终接近段人、机联合控制实验系统，设定对接控制的精度要求，选用30名年龄在20—40岁的男性青年志愿者进行了最终接近段交会对接人机结合的控制实验。以姿控与推进发动机点火的累计时间和对接控制的成功率做为实验的评价指标。结果 在被试者经过一定时间的训练后，让其完成3个参数的控制任务，而其余参数由自动控制来完成时所形成的人、机结合控制时对接成功大于80．47％。此外，经过充分训练后，也有10名被试者完成了全部的位置和姿态参数控制。结论 在设计交会对接任务时，若要考虑航天员的参与作用，让其完成控制两航天器间的俯仰、偏航和滚转参数较为合适，并且可以节省燃料。如果让航天员承担全部的参数控制任务，这就要考虑两方面的条件，一是燃料有保证，二是控制的时间没有限制。

摘要：目的研究被试者头戴头盔显示器、着数据手套在虚拟环境中进行操作时的判断及反应特性 ,探索利用虚拟现实系统获取工效学实验数据的真实性 ,以增强虚拟环境应用的可信度 ,为虚拟现实技术在载人航天中深层次的应用 (如人机界面设计方案模型的工效评价、虚拟训练 )提供数据支撑。方法利用自行开发与集成的虚拟现实实验系统 ,选定被试者并完成虚拟环境中人的操作判断及反应特性的实验设计。首先进行预实验 ,确定判断目标的差别等级和虚拟台体的高度 ,然后开始单因素的完全随机正式实验 ,同时设计主观问卷表对被试者进行虚拟效果的真实感调查。结果被试者戴头盔显示器、利用数据手套将虚拟乘员舱内抽屉中的小球放置在一台体上的作业时间服从均值 36.72s、方差 1 3.798s正态分布。调查显示 70 .2 %的被试者认为头盔显示器的立体效果明显 ,可以产生一种沉浸感 ,作业感受与真实世界一样。结论建立虚拟环境进行人机界面的工效评价或操作虚拟训练时 ,首先应使系统硬件能够模拟真实任务背景 ,关键是头盔显示器和数据手套的交互性满足需要。这样 ,人在其中的判断及反应操作与真实世界就可以类比 ,从而可保证评价或训练效果的有效性。

摘要：目的研究数字显示时间对人机监视工效的影响,为进行信息监视与操作的人机功能分配提供依据。方法用摄像头模拟机器监视,设计图像识别算法,对所显示的数字进行识别;而被试者对计算机屏幕上显示的数字进行识别;对人和机器均记录其判断的正确率。结果被试者在1500ms时对数字信息判断的正确率有一个阶跃性变化。若屏显时间处于1500ms以下并依次减小,被试者判断的正确率也随之减小并可能减至0。在1500ms以上的各个屏显时间,被试者对所示数字信息判断的正确率接近于100%,当屏显时间为5000ms时则正确率均值为97.67%。在屏显时间范围内,机器判断的正确率变化很小。结论数字显示时间不同,对操作者判断的正确率有很大影响,而对机器判断影响不大。

摘要：建立了一套交会对接人、机联合控制特性仿真实验系统的方法,设定对接控制的精度要求,选用26名年龄在20～40岁的男性青年志愿者进行了最后接近段交会对接的人机联合控制实验。实验的评价指标为追踪飞行器姿控与推进发动机点火的累计时间以及对接任务的成功率。实验结果表明,当受试者完成控制不多于3个相对参数,而其余由自动控制来完成时所形成的人、机联合控制的成功率在88.24%以上。此外,经过充分训练后,也有二名受试者完成了全部相对位置和姿态参数的控制。因此,在设计两飞行器的交会对接任务时,若要考虑到航天员的参与作用,让其完成控制两航天器间的俯仰、偏航和滚转参数较为合适,并且可以节省燃料。如果让航天员承担全部的参数控制任务,这就要考虑两方面的条件,一是允许消耗足够多的燃料,二是操作时间没有限制。

摘要：设计宜人的乘员舱内装饰环境是提高载人航天器适居性,进而保证个系统安全可靠的重要途径之一。本文首先介绍所建立的虚拟现实系统的硬件组成,论述其软件设计方法和使用的主要算法。在此基础上,应用该系统进行了舱内颜色匹配性实验。最后,提出几点看法以供讨论。

摘要：目的探讨不同视场角参数对虚拟环境中目标判断的影响规律 ,找出最佳视场角参数。方法利用自行研制基于PC平台的虚拟现实 (VR)实验系统 ,选定 45名年龄在 2 3～ 5 8岁被试者并完成大小与角度判断的实验设计。首先进行 30 0人次的预实验 ,确定引起虚拟环境中目标判断差错的视场角及相应观察任务的差别等级 ,然后开始单因素、4水平的完全随机正式实验。结果方差分析表明 ,不同的虚拟环境视场角对目标判断的真实性有显著性影响 ,当视场角为 60°时 ,目标判断的正确率最大。结论利用VR技术进行载人航天器工效设计、操作训练或其它任务的研究时 ,应考虑视场角的作用 ,适合目标大小判断的视场角参数值宜取 60°。

摘要：在航天技术发展过程中,仿真是一项重要的研究手段.根据国内外相关文献,该文综合论述了航天仿真技术在设计指标评价、飞行数据分析、空间环境实验与评价、测控系统等领域的应用,以及从全物理仿真、半物理仿真到数学仿真的发展历程,与世界主要航天大国的研究现状.在此基础上,介绍了该项技术的最新进展.

摘要：目的探讨长期空间飞行乘员舱布局中颜色匹配性的一般规律 ,为对其进行工效学设计与评价提供基础数据。方法搭建乘员舱布局虚拟现实工效学实验系统 ,按工效学一般原则设计一个颜色匹配性选择模板 ,选用不同年龄段且具有一定背景知识的专业人员参加实验 ,利用SPSS8.0软件对所选颜色的色调、饱和度、明度指标及配色总数进行统计分析。结果在对舱内视觉环境所涉及的主要布局颜色 (柜面、地板、大扶手、井字架等 8类 )选择后 ,每一次得到的整体颜色搭配色调总数的均值为 5种 ,并且色调总数服从正态分布。大约 5 0 %以上被试者对所给出的单项取色爱好基本认可 ,但其明度和饱和度均比模板中值略大一点。此外 ,颜色匹配选择虽然离散 ,却仍存在共同性。结论当进行长期飞行的载人航天器乘员舱内颜色匹配性工效学设计时 ,总体色调须突出冷、暖色调结合 ,同时搭配色调总数不宜过多 ,即控制在 5类以下 ,这时对人的心理认同感较好。

摘要：虚拟环境视场角的设置对其能否真实地模拟现实场景和被试者对其中目标判断 (即大小和角度判断 )有很大的影响 ,为此文章进行了最佳的观察视场角的实验研究。首先选定被试并在基于PC平台的虚拟现实工效学实验系统上进行一定人次的预实验 ,确定虚拟环境中进行实验时观察任务的差别和视场角的影响等级 ,然后 4 5名被试头戴头盔进行单因素、4水平的完全随机实验。方差分析表明 ,虚拟环境中视场角设置对人的判断工效具有显著性影响 ,同时 ,当视场角为 6 0°时 ,被试对其中目标判断的准确性最大。因此 ,利用VR技术进行工效设计、操作训练或其他任务的研究时 ,应考虑视场角的作用 ,它的值宜取 6 0° 。