載人航天器人機(jī)界面設(shè)計(jì)

前言

將工效學(xué)理論與方法應(yīng)用于載人航天器人機(jī)界面設(shè)計(jì)，是提高整個(gè)載人航天器系統(tǒng)的安全可靠性和效率的核心要素之一，它包含了對(duì)人的因素、空間飛行環(huán)境和航天器本身的技術(shù)狀態(tài)這三個(gè)方面的相互作用、相互影響。由于載人航天器的人機(jī)界面是航天員與飛行器進(jìn)行信息與能量交換的接口，人機(jī)界面如果適配、易于理解、操作簡單且具有引導(dǎo)功能，使之方便人的觀察與操作，將能夠有效地充分發(fā)揮出航天員的主觀能動(dòng)作用，并提高人一航天器系統(tǒng)的整體效率。在進(jìn)入到21世紀(jì)的今天，“以人為中心”的設(shè)計(jì)思想已成為人們?nèi)粘Ｉ钣闷吩O(shè)計(jì)的主流。因而，隨著載人航天器朝著長時(shí)間、多乘員和深空探測飛行方向的發(fā)展，對(duì)用于航天員工作和生活場所的載人航天器的適人性設(shè)計(jì)將會(huì)提出越來越高的要求。反過來，與適人性設(shè)計(jì)相應(yīng)的工效學(xué)研究的內(nèi)容、手段和方法也將發(fā)生變化。載人航天器人機(jī)界面的工效學(xué)研究主要涉及用于飛行過程中觀察系統(tǒng)工作狀態(tài)的監(jiān)視器、操控航天器飛行的控制器以及航天員生活與工作空間環(huán)境等方面的工效學(xué)設(shè)計(jì)要求與評(píng)價(jià)問題。我們認(rèn)為，其理論基礎(chǔ)是系統(tǒng)工程理論，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括航天員的工作能力、生理與心理特性數(shù)據(jù)、航天員作業(yè)時(shí)的工作負(fù)荷變化規(guī)律等方面內(nèi)容。此外，在研究這些問題時(shí)，還須考慮航天特殊環(huán)境的影響。當(dāng)然，它也受到工程技術(shù)狀況的制約?？傊?，載人航天器人機(jī)界面工效學(xué)研究的目標(biāo)就是確保航天器設(shè)計(jì)與飛行環(huán)境適于航天員的特性，優(yōu)化飛行器人機(jī)界面的設(shè)計(jì)，提高整個(gè)飛行系統(tǒng)的安全可靠性。

內(nèi)容概要

載人航天器人機(jī)界面是航天員與飛行器進(jìn)行信息與能量交換的接口。本書針對(duì)人機(jī)界面的發(fā)展現(xiàn)狀，系統(tǒng)總結(jié)歸納了人機(jī)界面設(shè)計(jì)所應(yīng)遵循的基本理論，全面闡述了目前人機(jī)界面設(shè)計(jì)的基本方法。在論述航天員生理和心理特點(diǎn)、疲勞、工作負(fù)荷、人的失誤以及空間飛行環(huán)境因素對(duì)人體影響的基礎(chǔ)上，探討了航天器艙內(nèi)工作空間、顯示器和控制器的工效學(xué)設(shè)計(jì)方法和要求。結(jié)合國內(nèi)外載人航天實(shí)踐成果，提出對(duì)載人航天器人機(jī)界面進(jìn)行工效學(xué)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)則和評(píng)價(jià)方法。書中的內(nèi)容與載人航天器人機(jī)界面工效學(xué)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)緊密聯(lián)系，并有結(jié)合工程實(shí)際的典型案例。    本書可作為航天工效學(xué)研究人員、載人航天器人機(jī)界面設(shè)計(jì)人員、載人航天器總體設(shè)計(jì)人員和技術(shù)管理人員的參考讀物，也可供其他領(lǐng)域從事人機(jī)界面設(shè)計(jì)工作的相關(guān)專業(yè)人員參考，或作為航空航天類高等院校人機(jī)工程方向師生的教學(xué)參考書。

書籍目錄

第1章　緒論  1.1　基本概念    1.1.1  系統(tǒng)    1.1.2  系統(tǒng)工程    1.1.3　人機(jī)界面    1.1.4　載人航天器人機(jī)界面  1.2　發(fā)展概況    1.2.1　載人航天發(fā)展歷程    1.2.2　載人航天中人的作用與人機(jī)界面設(shè)計(jì)面臨的問題    1.2.3  當(dāng)前現(xiàn)狀  1.3　研究內(nèi)容與方法    1.3.1　研究內(nèi)容    1.3.2　主要方法  1.4　人機(jī)界面工效學(xué)設(shè)計(jì)的發(fā)展方向    1.4.1  人機(jī)界面工效學(xué)設(shè)計(jì)的需求分析    1.4.2　發(fā)展趨勢  參考文獻(xiàn)第2章　人機(jī)界面工效學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論  2.1　人機(jī)界面分析    2.1.1  設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的確定    2.1.2　人機(jī)功能分配    2.1.3　德爾斐法　……第3章　乘員的生理及心理特征第4章　載人航天的環(huán)境約束條件第5章　艙內(nèi)工作空間設(shè)計(jì)要求第6章　顯示器設(shè)計(jì)的工效要求第7章　控制器設(shè)計(jì)的工效要求第8章　載人航天器人機(jī)界面的工效學(xué)評(píng)價(jià)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：自20世紀(jì)最后十年以來，俄羅斯發(fā)生了一系列重要變化，這同樣波及航天領(lǐng)域。10年來，航天領(lǐng)域的各類活動(dòng)規(guī)?？s減到昔日的1／15。但近年來俄羅斯航天科學(xué)及制造業(yè)所積累的眾多寶貴經(jīng)驗(yàn)使得俄羅斯的航天工業(yè)能夠以最少的損失來應(yīng)對(duì)不斷變化的形勢，并在主要領(lǐng)域保持自己的領(lǐng)先地位。俄羅斯的星城在培訓(xùn)具體科考項(xiàng)目專業(yè)人才方面的領(lǐng)先地位堅(jiān)不可摧，那里坐落著宇航員專業(yè)培訓(xùn)中心，已培訓(xùn)出數(shù)百名專業(yè)的航天員，目前該中心已開始對(duì)太空游客進(jìn)行培訓(xùn)。國際空間站的成功運(yùn)作再度體現(xiàn)了俄羅斯在航天方面的權(quán)威地位，包括美國、歐空局、加拿大、日本等19個(gè)國家或組織的專家參與了空間站的設(shè)計(jì)工作。俄羅斯的“質(zhì)子”、“聯(lián)盟”、“羅斯”以及美國的航天飛機(jī)為空間站的組裝及物質(zhì)保障提供服務(wù)。2003年“哥倫比亞號(hào)”航天飛機(jī)失事后，美國的航天飛機(jī)便停止了飛行。國際空間站之所以能夠正常運(yùn)作，主要?dú)w功于俄羅斯的運(yùn)載火箭發(fā)射計(jì)劃。正如原俄羅斯聯(lián)邦總統(tǒng)普京在與國際空間站成員連線通話時(shí)所強(qiáng)調(diào)的，“聯(lián)合我們的努力、經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)與技術(shù)，就能在推進(jìn)人類文明進(jìn)程方面邁出新的一大步”。  2005年7月15日，俄羅斯聯(lián)邦政府正式批準(zhǔn)了《2006年一2015年俄羅斯聯(lián)邦航天計(jì)劃》，計(jì)劃用10年時(shí)間，向航天部門投資3050億盧布（約合106億美元），以重現(xiàn)俄航天業(yè)的昔日輝煌。該計(jì)劃的主要任務(wù)是保障全俄境內(nèi)的通信和電視轉(zhuǎn)播、完成國際空間站建設(shè)、發(fā)展載人太空飛行、推進(jìn)空間基礎(chǔ)科學(xué)研究、為火星探測做準(zhǔn)備等。其實(shí)施能確保俄羅斯世界航天大國的地位，保障俄羅斯航天技術(shù)的發(fā)展?jié)摿?，促進(jìn)俄羅斯航天工業(yè)的發(fā)展和市場經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步完善。

編輯推薦

《載人航天器人機(jī)界面設(shè)計(jì)》：總裝部隊(duì)軍事訓(xùn)練“十一五”統(tǒng)編教材。

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