[發明專利]一種引入角加速度閾下控制的軀體重力錯覺模擬方法

有效

• 申請號: 202010734740.3
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN112289126B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 白俊林;黎啟勝;劉婷婷;舒楊;羅鵬;胡榮華;王黎光
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院總體工程研究所
• 主分類號: G09B9/10
• 分類號: G09B9/10;G09B9/20
• 代理公司: 成都時譽知識產權代理事務所(普通合伙) 51250
• 代理人: 沈成金

本發明公開了一種引入角加速度閾下控制的軀體重力錯覺模擬方法，包括如下步驟：飛行錯覺模擬軟件根據運動參數生成離心機運行曲線并顯示在上位機界面上；對運行曲線進行確認，并開始訓練；離心機按照啟動曲線進入基礎過載G_z0，離心機俯仰方向角位移為θ，過程中通過閾下控制限制飛行員三向角加速度低于α_max；維持基礎過載狀態，持續時間t_lev1；離心機主軸轉速ω增加，位置框產生動作過載，俯仰方向角位移為θ，過程中通過閾下控制限制飛行員三向角加速度低于α_max；維持動作過載狀態，持續時間t_act，離心機主軸減速，位置框恢復，恢復基礎過載；維持基礎過載狀態，持續時間t_lev2；離心機按照停機曲線進入停機狀態，并將訓練數據存入數據庫。

技術領域

本發明涉及飛行訓練領域，具體是一種引入角加速度閾下控制的軀體重力錯覺模擬方法。

背景技術

飛行錯覺是飛行員在飛行過程中，對飛機的姿態、位置和運動狀態產生的錯誤知覺形式，具有發生率較高、致命性事故比例高、人員及經濟損失重大等特點。盡管新機種、新設備上應用了不少新技術，有了不少新發展，但飛行錯覺的種類基本沒有改變，飛行錯覺發生率占事故原因的比例還略有上升。降低飛行錯覺引起的飛行事故，應當通過錯覺模擬訓練提高飛行員對飛行錯覺的認知，從而降低I型(不可認知型)空間定向障礙的發生率。

飛行錯覺根據感知器官可以分為：前庭本體性飛行錯覺、前庭視覺性飛行錯覺、視覺性飛行錯覺和中樞性飛行錯覺。其中，前庭本體性飛行錯覺與飛行員前庭器官受到的各種加速度刺激有關，包括線加速度和角加速度。前庭本體性錯覺可以進一步細分為軀體旋轉錯覺、科里奧利錯覺、軀體重力錯覺、超G錯覺等。軀體重力錯覺是前庭本體性飛行錯覺的一種，是由于人體無法區分由重力和運動產生的線加速度引起的過載造成的，根據運動產生的線加速度方向可以分為：胸背向過載引起的俯仰錯覺、側向過載引起的傾斜錯覺、頭足向過載引起的升降錯覺以及復合形態的軀體重力錯覺。

現有的軀體重力錯覺模擬方法主要基于轉臺系統，通過轉椅偏軸心、正切朝向旋轉模擬傾斜形態的軀體重力性錯覺，偏軸心、頭向或背向旋轉軸旋轉模擬俯仰形態的軀體重力性錯覺。該方法的不足在于：模擬過程中通過轉臺旋轉僅對人體胸背向或左右向過載進行調節，因此未能涵蓋上升、下降形態的軀體重力錯覺模擬方法；未考慮轉臺旋轉過程中轉速變化對人體產生的角加速度刺激，使人產生明顯的偏航旋轉感受。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種引入角加速度閾下控制的軀體重力錯覺模擬方法，包括如下步驟：

步驟一，通過飛行錯覺模擬軟件對動作形式及運動參數進行設置,飛行錯覺模擬軟件根據運動參數生成離心機運行曲線并顯示在上位機界面上；

步驟二，對運行曲線進行確認，并開始訓練；

步驟三，離心機啟動，按照啟動曲線進入基礎過載G_z0，離心機俯仰方向角位移為θ，過程中通過閾下控制限制飛行員三向角加速度低于α_max；維持基礎過載狀態，持續時間t_lev1；

步驟四，離心機主軸轉速ω增加，位置框產生相應的動作過載，俯仰方向角位移為θ，過程中通過閾下控制限制飛行員三向角加速度低于α_max；

步驟五，維持動作過載狀態，持續時間t_act，語音指令飛行員保持平飛，采集操縱桿信號以判斷其是否產生了錯覺；

步驟六，離心機主軸減速，位置框恢復，恢復基礎過載；

步驟七，維持基礎過載狀態，持續時間t_lev2；

步驟八，離心機按照停機曲線進入停機狀態，并將訓練數據存入數據庫。