人为因素和CRM6飞行空间定向与定向障碍.ppt

1、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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、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（Black Hole Effect）：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（White Hole Effect）：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

8、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

9、，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

10、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

11、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

12、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

13、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