虚拟训练仿真中空间定向能力的影响因素分析

《虚拟训练仿真中空间定向能力的影响因素分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第２２卷第４期载人航天Ｖｏｌ．２２Ｎｏ．４２０１６年８月ＭａｎｎｅｄＳｐａｃｅｆｌｉｇｈｔＡｕｇ．２０１６虚拟训练仿真中空间定向能力的影响因素分析郭俊鹏，姜国华，刘玉庆（中国航天员科研训练中心人因工程重点实验室，北京１０００９４）摘要：虚拟定向训练是空间站内定向训练的重要手段，制定合理有效的虚拟定向训练方案需要探究清楚影响虚拟环境下人定向能力的各类因素。结合空间站内虚拟训练的特点，从人的空间能力和虚拟训练系统的交互方式两个方面提出了影响虚拟训练仿真中定向能力的因素，并从理论上分析了这两大类因素在虚拟定向训练中的作用，形成了虚拟训练仿真中空间定向能力影响因素的综合分析结果。关键词：虚

2、拟训练；空间定向；影响因素中图分类号：Ｒ８５７文献标识码：Ａ文章编号：１６７４⁃５８２５（２０１６）０４⁃０５３０⁃０７ＩｎｆｌｕｅｎｔｉａｌＦａｃｔｏｒｓＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｐａｔｉａｌＯｒｉｅｎｔａｔｉｏｎＡｂｉｌｉｔｙｉｎＶｉｒｔｕａｌＴｒａｉｎｉｎｇＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＧＵＯＪｕｎｐｅｎｇ，ＪＩＡＮＧＧｕｏｈｕａ，ＬＩＵＹｕｑｉｎｇ（ＮａｔｉｏｎａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＨｕｍａｎＦａｃｔｏｒｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＡｓｔｒｏｎａｕｔＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＴｒａｉｎｉｎｇＣｅｎｔｅｒ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｖｉｒｔｕ

3、ａｌｓｐａｔｉａｌｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｔｒａｉｎｉｎｇｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔａｐｐｒｏａｃｈｆｏｒｔｈｅｉｎｔｒａ⁃ｖｅｈｉｃｌｅｏｒｉｅｎｔａ⁃ｔｉｏｎｔｒａｉｎｉｎｇｉｎｔｈｅｓｐａｃｅｓｔａｔｉｏｎ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｎｄｒｅａｓｏｎａｂｌｅｔｒａｉｎｉｎｇｓｃｈｅｍｅ，ｉｔｉｓｅｓｓｅｎｔｉａｌｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｔｉａｌｆａｃｔｏｒｓｕｎｄｅｒｓｕｃｈｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｖｉｒｔｕａｌｔｒａｉｎｉｎｇｉｎｔｈｅｓｐａｃｅｓｔａｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉ

4、ａｌｆａｃｔｏｒｓｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｔｈｅｖｉｒｔｕａｌｓｐａｔｉａｌｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎｔｒａｉｎｉｎｇｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎｄｔｈｅｉｒｅｆｆｅｃｔｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙ．Ｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｓｅｆａｃｔｏｒｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖｉｒｔｕａｌｔｒａｉｎｉｎｇ；ｓｐａｔｉａｌｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ；ｉｎｆｌｕｅｎｔｉａｌｆａｃｔｏｒｓ内环境和以不同的身体姿态在空间站各舱段间穿１引言行的体验，训练航天员利用视觉线索在失重环境由多个舱段组成的空

5、间站与空间实验室相中定向的能力，帮助航天员建立起不同身体姿态［１］比，内部容积更大、空间结构更加复杂，航天员在下空间站整体方位关系的认知图。其中更容易出现空间失定向的问题，给工作和生为了在虚拟定向训练中考查受训人员在空间活带来干扰。尤其是在紧急撤离的情况下，空间站内的定向能力，通常以受训人员在各种不同观失定向会危及航天员的安全。因此在飞行前对航察视角（如倒立、侧身漂浮等）下对周围物体方位天员进行空间站内的定向训练，是航天员训练的的判断，以及在多个舱段间穿行时对自身所处舱［１］一项重要内容。段名字的判断、对运动路径的正确记忆等作为训［２⁃３］虚拟现实技术能够建立起空间站仿真环境，练绩

6、效的指标。这通常要求受训人员首先建模拟失重环境下航天员主要依赖视觉线索进行定立起在某一典型视角（如在地面直立时）下的空向的特点，为航天员提供从任意视角观察空间站间知识，记住典型视角下空间站的各舱段间及舱收稿日期：２０１５⁃０７⁃２１；修回日期：２０１６⁃０５⁃０５基金项目：国防基础科研计划（Ｂ１７２０１３２００１）作者简介：郭俊鹏（１９９０－），男，硕士，研究方向为航天飞行训练模拟技术。Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｄｒａｇｏｎｇｕｏ＠１２６．ｃｏｍ第４期郭俊鹏，等．虚拟训练仿真中空间定向能力的影响因素分析５３１［６］内物品间的方位关系，当处于其他视角的时候，能分，空间能力是人类的七大智力能力之一

7、，但够迅速将典型视角下的空间知识转换到相应视角目前并没有关于空间能力的统一定义，依据空间下，从而保证在以任意姿态处于空间站内时都能认知领域中较常见的说法，可以将它描述为“形［４⁃５］够快速判断方位关系。从空间站内定向的这成、记忆以及加工抽象的视觉图像信息的能［７］一主要特点，可以看出失重条件下的定向问题比力”，或者“人在表征、变换、形成和回忆符号性［８］在地面重力环境中更加复杂。而利用虚拟现实技的、非语言文字的其他各种信息的能力”。研术进行定向训练时，也会面临由虚拟环