基于空间定向感知模型的飞行错觉模拟效果评价

作者：王聪; 郭大龙; 赵显亮; 郑媛憬; 李玉亮; 苏芳; 杨明浩; 贾宏博^*

来源：航天医学与医学工程, 2020, 33(06): 471-476.

DOI：10.16289/j.cnki.1002-0837.2020.06.001

• 感知模型
• 空间定向
• 飞行错觉
• 模拟器

目的建立一种人体空间定向感知模型,对飞行错觉模拟器错觉模拟效果进行客观评价。方法基于人体空间定向感觉整合理论,采用Matlab/Simulink软件,开发了一个包含耳石器、半规管、视觉传递函数及视觉-前庭交互机制的人体空间定向感知模型。将飞行错觉模拟器在躯体重力错觉、速度错觉条件下的飞行参数输入人体空间定向感知模型,通过数值仿真试验,预测人体对自身和飞机运动、姿态和垂直方向等的知觉状态。分析人体空间定向知觉与飞机实际运动状态发生差异的时机、知觉内容和数量关系,客观评价两种飞行错觉的模拟效果。结果躯体重力错觉模型评价试验结果显示,人体在沿x轴(矢状轴)直线加速飞行时产生21°仰角的错误知觉。速度错觉模型评价结果显示,飞机从陆地恒速平飞进入海上后,人体产生沿x轴方向线速度逐渐降低至0的错误知觉。两种错觉发生的时机、内容和数量关系均与理论分析基本一致。结论飞行错觉模拟器能够有效模拟躯体重力错觉和速度错觉。基于人体空间定向感知模型的飞行错觉模拟器客观评价方法可推广应用于载人离心机、飞行模拟器等地面载人运动模拟类设备的客观评价。