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：以中国空间无容器材料实验装置为应用背景,重点探讨了电磁悬浮线圈结构参数对线圈内部空间的感生磁场分布情况及电磁悬浮力的影响规律,研究了悬浮力场分布与匝数、初匝线圈半径、锥角、线圈间距、螺距等结构参数之间的关系,并通过实验验证了计算的正确性.为空间电磁悬浮线圈的设计提供了理论参考依据.

摘要：对国际空间站和中国科学实验卫星及载人飞行器上开展的微重力流体实验情况进行论述和分析,重点分析了国际空间站(ISS)微重力流体科学实验设备情况.根据中国空间微重力流体物理科学发展需求,结合国际空间站微重力流体科学实验对设备的需求,提出了未来在中国空间站开展微重力流体实验时空间实验设备需要重点考虑和解决的问题,同时提出相关设计建议.

摘要：空间材料实验炉的温度分布对空间材料制备至关重要.通过对用于天宫二号空间实验室材料实验炉的物理模型进行合理简化,建立了三维传热数值计算模型,测量了实验炉材料的热物性参数,并根据地面试验工况进行模拟热分析计算,其结果能够很好地与地面试验结果吻合.采用模拟计算的方法分析样品物性参数对炉膛和样品中温度分布的影响,对实验炉的隔热部件进行优化设计,进而对炉体外表面温度进行了预测.数值仿真计算弥补了实验中测温点不足的问题,有助于进一步了解样品的温度分布,同时为实验炉隔热优化设计和安全运行提供了依据.

摘要：目的建立适合"神舟"6号飞行任务的空间细胞搭载体系,开展有人参与的在轨空间细胞学实验。方法设计简便实用的细胞搭载样品袋、样品盒以及样品盒集成袋等细胞搭载装置;进行原代心肌细胞和成骨细胞培养及地面模拟试验;利用"神舟"6号飞船舱内环境,在有人参与的条件下进行空间细胞学实验。结果经过5d的太空飞行检验,搭载体系安全、实用、可靠,回收样品满足所需指标分析要求。结论经过"神舟"6号飞船搭载,实验结果分析证明,本体系实现了小载荷、有人参与的多细胞搭载任务,满足了"神舟"6号空间细胞实验的需要。

摘要：目的提出应用液晶显示器时影响人机系统功能的6个因素及其主次关系,选取各因素水平的最优组合,进而为相关标准的制定和载人航天相关显示器的工效学研究提供实验数据。方法选用一套实验系统,采用正交实验设计方法,20名被试者须完成整体界面参数的观察、局部参数的搜索、故障事件的快速识别等3项实验任务,分析指标主要包括反应时、错误次数、无法识别次数等。结果各分析指标随实验因素、实验水平的不同,有较大差别。就平均反应时间而言,因素"观察角度"的极差值最小,因素"观察距离"的极差值最大。结论各因素对显示器显示特性影响的主次顺序为:观察距离、照明水平、字符大小、字符/背景颜色、观察角度。

摘要：为研究重力对小通道冷凝过程的影响,采用VOF模型对制冷剂R134a在水平放置的边长1 mm方形截面小通道内的冷凝换热过程进行数值模拟.模拟过程考虑重力、表面张力和界面剪切力的综合作用,表面张力采用CSF模型.结果表明:重力对矩形小通道冷凝换热的影响不明显,蒸气在通道横截面上呈近似圆形分布;通道较短时重力对液膜的汇聚作用不明显,达到一定长度后重力作用凸显.研究结果为天舟一号货运飞船搭载的蒸发与冷凝科学实验研究项目冷凝空间实验方案设计提供了理论依据.

摘要：通过研究在空间植物培养箱中利用LED作为光源对植物生长发育的作用,并以荧光灯作为对照,评估LED光源在空间植物培养中的优缺点,可为中国即将在空间实验室天宫二号和空间站中开展的高等植物生长实验提供参考.利用不同比例的红光与白光LED组合光源,研究光谱组成(红蓝光比例)、光照强度、光周期和气体流通等条件对于模拟空间植物培养箱中拟南芥和水稻生长发育的影响.结果表明,与荧光灯相比,红蓝光比例高的LED会导致拟南芥提早开花和水稻叶片的早衰.红蓝光峰值比在3.9左右时,拟南芥和水稻生长最为有利;红蓝光峰值比超过16则明显抑制拟南芥和水稻的生长,导致叶片早衰.另外,在密闭培养箱中,光强小于150μmol·m^(-2)·s^(-1)时,增加光照强度可以部分抵消气体流通不足导致拟南芥植物生长的抑制,而光照强度大于150μmol·m^(-2)·s^(-1)时,光强越大拟南芥的生长发育受到抑制越严重.水稻对密闭培养环境中高光强的耐受性明显好于拟南芥.因此,在设计空间植物培养箱的LED光照系统时,红蓝光的比例选择是关键,此外还需综合考虑空间微重力条件下气体对流变化影响植物对光的反应.