人为因素和CRM 飞行空间定向与定向障碍

第六章飞行空间定向与定向障碍 课程目标 明确飞行空间定向的涵义了解飞行空间定向的类型与特点明了飞行空间定向障碍的涵义与特点了解各类飞行空间定向障碍特点 产生原因学习并掌握飞行空间定向障碍的影响因素及预防 克服措施 主要内容 飞行空间定向的涵义与特点飞行空间定向的类型与特点飞行空间定向障碍的涵义与特点各类飞行空间定向障碍特点 产生原因飞行空间定向障碍的影响因素飞行空间定向障碍的预防 克服措施 第一节飞行空间定向与定向障碍概述 1 飞行空间定向与空间定向障碍的涵义与特点 飞行空间定向的涵义飞行空间定向的特点飞行空间定向的感觉器官飞行空间定向的分类及特点飞行空间定向障碍的涵义与特点 1 1 飞行空间定向的涵义 飞行空间定向是飞行员在飞行中对自身 飞机以及飞行环境的认识能力 主要指对自己和飞机的姿态 地点 空间 时间以及运动的知觉 参考系统发生了变化只能参照非常大的地物 地貌以及天地线进行定向 作用力环境发生了变化受重力加速度及飞机加速度的影响 定向方式发生了改变三维空间定向 知觉恒常性为线索的定向方式发生了变化随着高度的增加 知觉的恒常性不再起作用 1 2 飞行空间定向的特点 1 3 飞行空间定向的感觉器官 1 4 飞行空间定向的分类及特点 地标定向 仪表空间定向 1 4 1 地标定向 涵义 飞行员利用天地线和地标等自然定向物来确定自己的飞机在空间的位置和状态 特点 直观 直接 易认 但受天气影响大 分类 天地线定向地点定向 1 4 2 仪表空间定向 涵义 飞行员利用导航系统显示的信息 通过分析与综合以及表象转换而进行空间定向的过程 特点 信息的间接性间断性定向的不稳定性 1 5 飞行空间定向障碍的涵义与特点 涵义 飞行中 飞行员对所处位置 姿态 或运动状态的不正确心理表象 是对飞机真实状态的歪曲 也称空间失定向 飞行错觉 特点 普遍性特发性危害性可预防性 飞行错觉的普遍性 第二节飞行错觉的分类 按飞行员主观体验到的错觉表现形式进行分类 按产生错觉的主要分析器进行分类 1 按飞行员主观体验到的错觉表现形式分类 倾斜错觉 俯仰错觉 倒飞错觉 反旋转错觉 速度错觉 距离 高度错觉 方向错觉 时间错觉 一些飞行错觉的发生率 左表是1970年Clark对321名飞行员进行调查的统计结果 2 按产生错觉的主要分析器分类 视性错觉 前庭本体错觉 2 1 视性错觉 虚假天地线错觉 光线引起的错觉 视性距离 高度错觉 视性运动错觉 2 1 1 虚假天地线错觉 指自然天地线模糊不清或不明显时 飞行员将虚假的天地线当成自然天地线 并按此虚假天地线进行定向和操纵飞机的现象 虚假天地线错觉发生的情景 将城市或海岸或公路排列成一行的灯光误认为是真实的自然天地线 并按此来操纵飞机 虚假天地线错觉发生的情景 将云层线或云堤当成自然天地线 有可能使飞机进入不正常的俯仰或倾斜状态 图6 4比自然天地线更突出的斜坡云层可引起强烈的虚假天地线错觉 2 1 2 光线引起的错觉 发生情境 夜间复杂气象条件下作直线平飞时 上明下暗 的定向习惯 易产生倾斜错觉 云中飞行时 光线从机头方向透射来 可产生上仰错觉 若从机尾方向透射来 可产生下滑错觉 云层之间穿行时 上部云层较厚且黑 下部云层较薄且明时 易产生倒飞错觉 在斜坡状的大面积云上下平飞时 易产生俯仰错觉 复杂气象条件下 地面 水面亮度比天空亮时易产生倒飞错觉 由上明下暗的定向习惯引起的飞行错觉 光线引起的错觉发生情景 夜间复杂气象条件下作直线平飞时 上方与左侧无云 可见月亮星星 右侧有斜坡状乌云遮住天空 易产生飞机有右坡度的错觉 光线引起的错觉发生情景 如大面积云呈一斜坡状 飞机向云顶方向平飞时 飞行员会感到飞机带俯角在下降 当向云顶下坡方向平飞时 则会感到飞机带着仰角在上升 2 1 3 视性距离 高度错觉 因不适宜的视觉信息和大脑对视觉信息的错误解释 所引起的对距离或高度的误判 发生情境 斜坡云堤诱发出两架不同高度的飞机将在同一高度上相遇的错觉 跑道坡度和地形坡度引起的高度错觉 跑道宽度引起的高度错觉 黑洞 效应与 白洞 效应 视性距离 高度错觉发生的情景 斜坡云堤诱发出两架不同高度飞机将在同一高度上相遇的错觉 视性距离 高度错觉发生的情景 跑道坡度和地形坡度引起的进场偏高或偏低错觉 视性距离 高度错觉发生的情景 跑道宽度引起的高度错觉 比常规跑道宽的跑道在五边上的同一点看起来比真实高度低一些 反之则高一些 视性距离 高度错觉发生的情景 黑洞 效应 BlackHoleEffect 黑夜在近有跑道边灯 无城镇灯光和街灯 也没有周围自然地形参照情况下 引起进场高度偏高的错觉现象 视性距离 高度错觉发生的情景 白洞 效应 WhiteHoleEffect 跑道周围被白雪覆盖 使飞行员在进近过程中无参照物可寻 导致难以发现跑道或主观感觉进场偏高的错觉现象 进近视性距离错觉小结 2 1 4 视性运动错觉 发生情景 诱导运动错觉 登机桥滑离飞机时感到飞机向前移动 飞机落地后滑向静止登机桥时 以为登机桥在向自己移动 吹雪改变了飞行员的速度知觉 吹雪席卷整个机场时 给飞行员相对运动假象 使飞行员采取不恰当操纵行为 眼基准位置设计与速度错觉 所飞机型由大转小或由小转大时 出现滑行速度相对较快或较慢的错觉 由不适宜的视觉线索引起的速度错觉和虚假运动错觉 2 2 前庭本体错觉 矫正性倾斜错觉躯体重力错觉躯体旋动错觉科里奥利错觉 2 2 1 矫正 性倾斜错觉 发生情景 飞机滚转角速度低于前庭器官的知觉阈限时 飞机在做协调转弯时 由阈上刺激使飞机进入滚转状态 而后又由阈下刺激恢复到平飞状态时 指飞行员将直线平飞的飞机知觉为带着坡度在飞行 或将带着坡度飞的飞机知觉为直线平飞的现象 2 2 2 躯体重力错觉与眼重力错觉 发生情境 曲线运动时 直线加减速飞行时 躯体重力错觉是飞机在做直线加减速度或径向加速度运动时 产生的惯性力作用于耳石器和本体感受器所产生的错误知觉 眼重力错觉是躯体重力错觉在视觉方面的表现 当后者产生机头上仰错觉的同时 产生被注视前方物体向上移动错觉 产生机头下俯错觉同时 产生前方被注视物体向下移动错觉 两类错觉引起的主观感受 在方向上相互矛盾 躯体重力错觉发生情景 曲线运动时 在视觉受到限制或其作用减弱的条件下 飞机以缓慢速度由平飞进入转弯时 飞行员感到飞机不是在转弯而是在上升 当飞机由转弯改为平飞时 飞行员又感到飞机在下滑 躯体重力错觉发生情景 直线加 减速飞行时 由于惯性力与重力的合力作用于飞行员的前庭本体感受器 同时把飞行员紧压在座椅上 飞行员便易将合力的方向误认为重力作用方向 从而产生躯体重力错觉 2 2 3 躯体旋动错觉与眼旋动错觉 躯体旋动错觉又称反旋转错觉 是飞行员在受角加速度刺激后 由前庭本体感受器输入信息所产生的向相反方向旋转的错觉 眼旋动错觉是因半规管感受器受到角加速度刺激 引起半规管 眼动反射 即眼震 使所观察物体发生虚假运动 从而产生的错误知觉 眼旋动错觉是躯体旋动错觉在视觉方面的表现 躯体旋动错觉发生机理 2 2 4 科里奥利错觉 发生情境 飞机在做角运动时 飞行员又做低头 仰头以及左右倾头动作时 又称交叉力偶错觉 当人体绕垂直轴旋转的同时 头又绕纵轴倾动所产生的绕第三轴旋转的滚转错觉 输入错误 错误的或不适宜的感觉信息传入到大脑的时候导致飞行错觉产生 中枢错误 大脑对正确的感觉输入信息解释错误导致飞行错觉产生 第三节飞行空间定向障碍的影响因素 1 输入错误 外界视觉信息 仪表信息 视觉障碍 前庭本体感觉障碍 2 中枢错误 注意锥形集中或固着 估计 期望效应 激活水平过高或过低 情绪状态对定向的障碍 3 预防飞行空间定向障碍的措施 一般建议 特殊建议 3 1 一般建议 熟知错觉发生的条件 机理及情景 提高处境意识 要相信仪表 不要根据自己的感觉去操纵飞机 如无必要 不要混用仪表和目视信息飞行 能见度不好时应及早转入仪表飞行 在能见度达不到要求前不要转入目视飞行 提高仪表飞行技能 避免可能引起定向障碍的不必要的飞行动作和头部运动 在夜间以及能见度不好的情况下要特别警惕 对飞机定向和位置要保持清醒的控制 加强前庭器官的锻炼 不要以云堤作为水平的基准 注意远距离所诱发出的高度误差 飞行员从远处看上去能飞过去的山峰 实际上不一定能飞过 Hawkins 1987 在起飞 爬升 复飞加速过程中 若出现机头上仰感觉 应核对仪表 并按仪表指示操纵飞机 3 2 特殊建议 3 2 特殊建议 进近中的视性错觉可采用以下预防措施保持恒定的起落航线 即第五边尽可能保持恒定的起落航线高度尽量在距离跑道头的同样相对位置点进入第四边稳定进近 即在同一点开始下滑 并注意俯仰角和油门位置 以便保持空速和下滑速率尽可能地多使用其他线索来补充视觉信息飞行前查阅跑道及周围地形情况资料 并对可能发生的情况做出预测夜间向瞄准点进近时 应尽可能使用可以利用的辅助设施 如跑道边灯 和目视进近坡度指示系统 VASI 以便保持稳定的进近在黑洞或白洞机场上空进近时 可使用仪表着陆系统 ILS 或VASI 如没有 则应监视升降速度表 VSI 以确保合理的下降速率 不致引起太低的进近 突然产生严重飞行错觉或难以定向和操纵飞机时克服措施 转入仪表飞行 保持好仪表指示 正确分配好注意力随时注意高度 按仪表指示的欲达到的飞机状态去操纵飞机 外界视觉信息不清晰时不做目视与仪表的混合飞行 严重时应寻求帮助 在最低复飞点以上果断复飞 小结 由于人类的视觉与前庭觉局限 所以在飞行过程中会出现一系