目 錄
第1章 概述（1）
1.1 范疇（1）
1.2 歷史回顧（1）
1.3 潛在的因素（5）
1.4 機(jī)載系統(tǒng)（6）
1.5 座艙功能（8）
參考文獻(xiàn)（9）
閱讀材料（9）
第2章 人體構(gòu)造（10）
2.1 引言（10）
 2.1.1 人體主要生理系統(tǒng)（10）
 2.1.2 運(yùn)動(dòng)和維持系統(tǒng)（10）
2.2 神經(jīng)系統(tǒng)（11）
 2.2.1 神經(jīng)元（11）
 2.2.2 腦干、自主神經(jīng)系統(tǒng)和邊緣系統(tǒng)（12）
 2.2.3 大腦皮層（14）
2.3 聽(tīng)覺(jué)和語(yǔ)言（15）
 2.3.1 聽(tīng)覺(jué)（15）
 2.3.2 語(yǔ)言（17）
 2.3.3 說(shuō)（18）
2.4 視覺(jué)（20）
 2.4.1 介紹（20）
 2.4.2 眼（20）
 2.4.3 敏感度（21）
 2.4.4 色彩（23）
 2.4.5 視覺(jué)路徑（25）
 2.4.6 周圍環(huán)境視覺(jué)（25）
 2.4.7 中心視覺(jué)（26）
 2.4.8 眼睛的運(yùn)動(dòng)（27）
 2.4.9 雙目視覺(jué)（28）
2.5 復(fù)雜技能（29）
 2.5.1 注意力的概念（29）
 2.5.2 復(fù)雜問(wèn)題處理能力（30）
2.6 飛行員（31）
 2.6.1 工作（31）
 2.6.2 人為失誤（33）
 2.6.3 飛行員選拔（34）
 2.6.4 訓(xùn)練（35）
參考文獻(xiàn)（36）
閱讀材料（37）
第3章 防護(hù)需求（38）
3.1 引言（38）
3.2 環(huán)境（38）
 3.2.1 大氣層（38）
 3.2.2 天氣（39）
 3.2.3 太陽(yáng)（40）
 3.2.4 云、霧和光散射（42）
 3.2.5 飛行包線和飛機(jī)機(jī)動(dòng)性（43）
3.3 生理限制（45）
 3.3.1 缺氧（45）
 3.3.2 增壓艙（47）
 3.3.3 冷熱環(huán)境（48）
 3.3.4 噪聲（49）
 3.3.5 持續(xù)過(guò)載（50）
 3.3.6 振動(dòng)（52）
 3.3.7 定向障礙（53）
 3.3.8 暈機(jī)（55）
3.4 非致命性的事故（56）
 3.4.1 鳥撞（56）
 3.4.2 碰撞（56）
3.5 防空武器（57）
 3.5.1 傳統(tǒng)武器（57）
 3.5.2 核武器和生化武器（57）
 3.5.3 核爆炸和定向能武器（59）
參考文獻(xiàn)（61）
第4章 座艙設(shè)計(jì)（62）
4.1 引言（62）
4.2 需求定義（63）
 4.2.1 設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)（63）
 4.2.2 需求調(diào)研（64）
4.3 機(jī)組人員的數(shù)量及角色（65）
 4.3.1 任務(wù)模型（65）
 4.3.2 功能分析（66）
 4.3.3 方案設(shè)計(jì)（70）
 4.3.4 任務(wù)分析（72）
4.4 座艙開發(fā)和測(cè)試（76）
 4.4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)（76）
 4.4.2 機(jī)械設(shè)計(jì)（77）
 4.4.3 環(huán)境亮度（78）
 4.4.4 人機(jī)界面設(shè)計(jì)（78）
4.5 原型測(cè)試和在職修改（81）
4.6 最后說(shuō)明（84）
參考文獻(xiàn)（85）
第5章 外視景（88）
5.1 引言（88）
 5.1.1 概述（88）
 5.1.2 視場(chǎng)網(wǎng)（89）
 5.1.3 敏銳度（90）
 5.1.4 亮度等級(jí)（91）
5.2 機(jī)組人員視力（92）
 5.2.1 視力標(biāo)準(zhǔn)（92）
 5.2.2 眼鏡和隱形眼鏡（94）
5.3 光學(xué)透明度（94）
 5.3.1 擋風(fēng)玻璃和座艙蓋（94）
 5.3.2 面罩（95）
 5.3.3 折射（95）
 5.3.4 散射（96）
5.4 夜視鏡（98）
 5.4.1 起源（98）
 5.4.2 現(xiàn)役夜視鏡裝備（100）
 5.4.3 夜視鏡的使用（102）
 5.4.4 夜視鏡的發(fā)展（104）
 5.4.5 顯示夜視鏡（105）
5.5 傳感器輔助視覺(jué)（105）
 5.5.1 起源（105）
 5.5.2 視覺(jué)耦合系統(tǒng)（108）
5.6 挑戰(zhàn)（110）
參考文獻(xiàn)（110）
第6章 顯示組件（112）
6.1 引言（112）
6.2 背景（112）
6.3 機(jī)械式儀表（114）
 6.3.1 文化因素（114）
 6.3.2 壓力驅(qū)動(dòng)儀表（114）
 6.3.3 大氣數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)（117）
 6.3.4 慣性儀表（118）
 6.3.5 其他指示儀表（121）
6.4 現(xiàn)代座艙顯示（122）
 6.4.1 簡(jiǎn)介（122）
 6.4.2 顯示器布局（125）
 6.4.3 圖像生成（127）
 6.4.4 控制和顯示布局（129）
 6.4.5 告警（130）
6.5 座艙照明（132）
 6.5.1 普通座艙照明（132）
 6.5.2 夜視鏡照明（133）
6.6 外圍意識(shí)顯示（136）
參考書目（138）
第7章 顯示技術(shù)與下視顯示器（139）
7.1 引言（139）
7.2 要求（139）
7.3 顯示器特性（142）
7.4 ＣＲＴ（145）
 7.4.1 單色ＣＲＴ（145）
 7.4.2 穿透型彩色ＣＲＴ（146）
 7.4.3 順序百葉窗式ＣＲＴ（147）
 7.4.4 束引示管ＣＲＴ（147）
 7.4.5 光罩彩色ＣＲＴ（148）
7.5 液晶顯示器（ＬＣＤ）（149）
 7.5.1 液晶類型（150）
 7.5.2 有源矩陣ＬＣＤ（151）
 7.5.3 彩色技術(shù)（154）
 7.5.4 鐵電ＬＣＤ（155）
7.6 其他技術(shù)（157）
 7.6.1 數(shù)字微鏡顯示器（ＤＭＤ）（157）
 7.6.2 場(chǎng)致發(fā)光顯示器（158）
 7.6.3 等離子體顯示器（159）
 7.6.4 發(fā)光二極管顯示器（ＬＥＤＤ）（160）
7.7 投射式下視顯示器（162）
 7.7.1 ＣＯＭＥＤＴＭ（162）
 7.7.2 全景下視顯示器（ＨＤＤ）（164）
參考文獻(xiàn)（165）
第8章 平視顯示器（166）
8.1 引言（166）
 8.1.1 瞄準(zhǔn)具（166）
 8.1.2 平視顯示器的基本原理（168）
 8.1.3 要求（168）
8.2 光學(xué)（170）
 8.2.1 光學(xué)原理（170）
 8.2.2 折射型瞄準(zhǔn)儀設(shè)計(jì)（170）
 8.2.3 反射型瞄準(zhǔn)儀設(shè)計(jì)（173）
 8.2.4 其他配置（176）
8.3 符號(hào)設(shè)計(jì)（178）
 8.3.1早期的符號(hào)（178）
 8.3.2 用于低空飛行的符號(hào)（180）
 8.3.3 俯仰梯度（181）
 8.3.4 用于空戰(zhàn)的符號(hào)（181）
 8.3.5 其他符號(hào)（183）
8.4 操作問(wèn)題（185）
參考文獻(xiàn)（186）
第9章 頭盔顯示系統(tǒng)（187）
9.1 引言（187）
9.2 應(yīng)用（187）
 9.2.1 頭盔瞄準(zhǔn)具（187）
 9.2.2 動(dòng)態(tài)單目頭盔顯示器（188）
 9.2.3 視覺(jué)耦合系統(tǒng)（189）
 9.2.4 “虛擬ＨＵＤ”（189）
9.3 工程設(shè)計(jì)（189）
 9.3.1 ＨＭＤ符號(hào)判讀（190）
 9.3.2 觀察ＨＭＤ圖像（191）
 9.3.3 頭盔顯示器的安裝（192）
 9.3.4 雙眼間差異（193）
 9.3.5 部分重疊（194）
 9.3.6 邏輯顯示平面（195）
 9.3.7 圖像畸變（195）
 9.3.8 動(dòng)態(tài)噪聲（196）
 9.3.9 立體圖像（198）
 9.3.10 彩色圖像（200）
 9.3.11 像素?cái)?shù)目：視場(chǎng)和分辨率之間的權(quán)衡（200）
 9.3.12 安全問(wèn)題（201）
9.4 ＨＭＤ要求概述（203）
9.5 幾種ＨＭＤ的光電組成原理（206）
 9.5.1 簡(jiǎn)易頭盔瞄準(zhǔn)器（206）
 9.5.2 ＩＨAＤＤＳ（207）
 9.5.3 雙目ＨＭＤ（208）
 9.5.4 掃描激光ＨＭＤ（210）
 9.5.5 扁平窗（211）
9.6 ＨＭＤ系統(tǒng)設(shè)計(jì)建議（212）
參考文獻(xiàn)（216）
第10章 聽(tīng)覺(jué)顯示（218）
10.1 引言（218）
10.2 語(yǔ)言可理解度（218）
10.3 語(yǔ)音通信（220）
10.4 語(yǔ)音告警（221）
10.5 位置提示（224）
參考文獻(xiàn)（226）
第11章 控制（228）
11.1 引言（228）
11.2 手動(dòng)控制（230）
 11.2.1 油門、駕駛桿和腳蹬（230）
 11.2.2 其他手動(dòng)控制設(shè)備（233）
11.3 聲音控制（236）
 11.3.1 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)（238）
 11.3.2 聲控系統(tǒng)與飛機(jī)操作系統(tǒng)的整合（240）
11.4 頭指向和頭盔追蹤系統(tǒng)（242）
 11.4.1 機(jī)內(nèi)頭部動(dòng)作的靈活性（243）
 11.4.2 機(jī)械頭盔跟蹤系統(tǒng)（243）
 11.4.3 慣性頭盔跟蹤系統(tǒng)（244）
 11.4.4 超聲波頭盔跟蹤系統(tǒng)（245）
 11.4.5 光學(xué)頭盔跟蹤系統(tǒng)（246）
 11.4.6 磁場(chǎng)頭盔追蹤系統(tǒng)（248）
11.5 新型控制方式（250）
 11.5.1 眼動(dòng)系統(tǒng)（251）
 11.5.2 手勢(shì)跟蹤系統(tǒng)（255）
 11.5.3 生物電勢(shì)傳感系統(tǒng)（257）
 11.5.4 新型控制系統(tǒng)的集成（260）
11.6 挑戰(zhàn)（261）
參考文獻(xiàn)（261）
第12章 緊急逃生（263）
12.1 引言（263）
12.2 物理和生理要求（263）
12.3 彈射椅的發(fā)展概述（265）
 12.3.1 第一代彈射椅（266）
 12.3.2 彈射包線（267）
 12.3.3 進(jìn)一步的發(fā)展（267）
 12.3.4 第二代彈射椅（268）
 12.3.5 第三代彈射椅（271）
12.4 對(duì)飛機(jī)設(shè)計(jì)的影響（275）
12.5 現(xiàn)代彈射椅（276）
12.6 其他逃生技術(shù)（278）
參考文獻(xiàn)（280）
第13章 飛行服和頭盔（281）
13.1 引言（281）
13.2 尺碼（281）
13.3 基本服裝（282）
13.4 熱防護(hù)（283）
13.5 逃生后的保護(hù)（285）
13.6 頭部保護(hù)（286）
 13.6.1 沖擊（286）
 13.6.2 頭部負(fù)載質(zhì)量（288）
 13.6.3 目前使用的頭盔（289）
13.7 噪聲保護(hù)（290）
 13.7.1 被動(dòng)降噪技術(shù)（291）
 13.7.2 主動(dòng)降噪技術(shù)（292）
13.8 護(hù)目鏡與眼睛保護(hù)（293）
13.9 呼吸系統(tǒng)（295）
 13.9.1 面具（295）
 13.9.2 調(diào)節(jié)器（297）
13.10 高空保護(hù)（298）
13.11 強(qiáng)重力保護(hù)（301）
13.12 核生化保護(hù)（303）
13.13 航空電子頭盔（306）
 13.13.1 圖像組合（306）
 13.13.2 模塊化結(jié)構(gòu)（307）
 13.13.3 頭盔座椅接口（308）
13.14 未來(lái)的發(fā)展（309）
 13.14.1 綜合服裝（309）
 13.14.2 綜合性頭盔（310）
參考文獻(xiàn)（312）
第14章 未來(lái)座艙（313）
14.1 引言（313）
14.2 物理重組（313）
 14.2.1 外視場(chǎng)（313）
 14.2.2 虛擬座艙（315）
 14.2.3 可重配置座艙（318）
14.3 重建工作（319）
 14.3.1 智能界面；結(jié)構(gòu)耦合模式（319）
 14.3.2 綜合自動(dòng)化（320）
 14.3.3 飛行員狀態(tài)監(jiān)測(cè)（323）
 14.3.4 自適應(yīng)（324）
14.4 無(wú)人駕駛飛行器（327）
14.5 預(yù)測(cè)（329）
參考文獻(xiàn)（329）
附錄A 光與偏振現(xiàn)象（332）
A.1 電磁波（332）
A.2 波譜（332）
A.3 量子與熱輻射（333）
A.4 太陽(yáng)和大氣（333）
A.5 偏振（333）
A.6 各向異性物質(zhì)和偏振光（334）
A.7 反射與折射（335）
附錄B 圖像質(zhì)量（338）
B.1 光學(xué)分辨率（338）
B.2 分辨率（338）
B.3 圖像對(duì)比度（338）
B.4 調(diào)制傳遞函數(shù)（339）
B.5 圖像質(zhì)量衡量指標(biāo)（340）
參考文獻(xiàn)（340）
附錄C 視頻信號(hào)（341）
C.1 畫面信息（341）
C.2 光柵掃描標(biāo)準(zhǔn)（341）
C.3 動(dòng)態(tài)范圍和伽瑪（342）
附錄D 人類行為遞階控制模型（345）
D.1 背景（345）
D.2 知覺(jué)的整體性和內(nèi)部表征（345）
D.3 遞階控制模型（346）
D.4 情緒狀態(tài)（348）
D.5 行為控制（348）
參考文獻(xiàn)（349）
縮略語(yǔ)（350）