装甲车辆乘员可靠性生理心理影响因素测试研究

分析了装甲装备乘员生理心理素质的基本内涵,并结合坦克驾驶考核确定了乘员可靠性心理影响因素测试的内容,即乘员的深度知觉能力、双臂协调能力、注意集中能力、注意分配能力以及反应能力等。采用“砍头去尾法”对测试结果进行处理,并运用概率密度分布比较和威氏检验相结合的方法对测试结果进行分析。分析结果表明：上述能力高的乘员其可靠性也较高;该法对于装甲装备乘员选拔有一定的指导意义。     

不同任务需求下军用车辆乘员信息作业适宜性评价指标研究

针对不同任务对军用车辆乘员能力差异性需求的问题,进行不同任务需求下乘员信息作业适宜性评价指标研究。通过模拟实验分析乘员认知能力和心理运动能力对信息录入和原地对静止目标射击任务绩效的影响,采用多元回归建模方法对比分析两项任务的绩效预测因子,建立乘员在不同任务需求下的作业适宜性评价指标。结果表明：通信专业任务操作速度适宜性评价指标应选取反应能力、记忆能力和注意能力,操作准度适宜性评价指标应选取记忆能力和注意能力;射击专业任务操作速度适宜性评价指标应选取手眼协调能力和注意能力,操作准度适宜性评价指标应选取双手操纵能力和注意能力。所得研究结果为确定与任务需求相适应的军用车辆乘员作业能力评价指标提供了参考。     

多模态告警和认知负荷对装甲车辆乘员反应的影响

为探究敌车方向的多模态告警对不同认知负荷水平下装甲车辆乘员反应的影响,招募20名成年男性开展告警类型和认知负荷水平双因素工效学实验。基于装甲车辆乘员任务虚拟仿真实验平台,面向装甲车辆乘员某一假定作业任务,针对敌车方向对不同认知负荷水平下的乘员进行告警。实验结果表明：相比视觉告警,包含触觉的多模态告警更容易使乘员理解且更符合乘员的认知状态,显著减少了乘员的反应时间、歼敌时间和反应错误率;相比低认知负荷水平,高认知负荷水平下乘员的信息理解能力显著下降,反应时间、歼敌时间和反应错误率显著增加;在视觉通道信息量过载或认知负荷增大时,可采用多模态告警来加快乘员的反应时间,提升作战绩效。该研究可为装甲车辆舱室多模态人机交互告警设计提供理论依据。     

考虑认知行为差异的乘员信息作业绩效研究

认知行为差异逐渐成为乘员信息作业绩效的主要影响因素,为提高乘员的信息作业绩效,开展了考虑认知行为差异的装甲车辆乘员信息作业绩效研究。基于任务-网络建模技术,构建了融合通道维度的乘员信息作业认知行为模型,以及乘员信息作业绩效预测模型。针对不同认知能力水平,进行了乘员信息作业绩效对比实验;通过对绩效数据的统计分析,得到了乘员认知能力与作业绩效之间的相关关系和影响规律。结果表明：乘员信息作业绩效预测结果与实验数据具有较好的一致性;乘员认知能力与信息作业绩效呈显著的正相关关系,乘员认知行为差异对信息作业绩效具有显著影响。建议装甲车辆乘员选拔应结合认知能力测评,并进行针对性训练和任务分工,可以提高乘员作业绩效,节约训练资源。     

长时工作记忆和注意力分配对装甲车辆乘员情景意识的影响

装甲车辆乘员的情景意识水平显著影响车辆的作战效能,而乘员的情景意识又受到工作记忆、注意力分配等因素的影响。为探究乘员的长时工作记忆及注意力分配对其情景意识的影响,共招募24名被试开展了乘员情景意识评价实验。实验针对装甲车辆中车长某一假定作业任务,基于某乘员任务虚拟仿真实验系统进行。结果显示,在长时工作记忆方面,熟练者的情景意识水平显著高于初学者;在注意力分配方面,高凸显性条件下的情景意识水平显著高于低凸显性条件,而异常信息出现频率对情景意识的影响较小。进一步分析表明,3D-SART、SAGAT、异常信息响应时间、眼睑开度、仪表区注视时间占比、SDNN以及PNN50等指标对情景意识水平变化较为敏感。该研究可为装甲车辆人机交互界面的设计方面提供设计依据。     

装甲车辆信息系统人机工效试验平台设计与开发

为满足装甲车辆乘员信息作业人机工效试验需求,设计开发了装甲车辆信息系统人机工效试验平台。分析了试验平台的系统方案,包括主控系统、模拟测试系统和数据处理系统;依据实车环境设计了试验座舱及控制台、操作模拟装置和综合测试装置;采用嵌入式测试方法,将绩效测试功能嵌入到作业模拟过程中,开发了主控软件、信息终端软件和射击模拟软件;通过具体实例对试验平台的有效性和实用性进行了验证。研究结果表明,试验平台能够实现乘员信息作业绩效的全程测试,以及乘员认知能力、脑力负荷和生理参数的综合测试,有效甄别相关因素对乘员信息作业绩效的影响,为准确测量乘员信息作业绩效提供技术手段。     

车载显控终端输入方式对乘员信息处理能力影响试验研究

基于自主开发的车载显控终端作业模拟及工效测试系统,以任务完成时间和错误率为考核指标,通过作业模拟方式,以研究触屏和鼠标两种输入方式对乘员信息处理能力的影响为试验目的进行了试验。研究结果表明:所采用的研究方法可有效区分不同输入方式对乘员信息处理能力的影响,实际作业绩效考核应以触屏操作的绩效考核指标为准;但从掌握系统操作功能来看,两种输入方式的训练效果相同。该研究结果可为车载显控终端输入方式的遴选,人员科学训练提供借鉴和参考。     

军用车辆底部防护研究与发展综述

底部防护对提高军用车辆的战场生存性和形成有效的乘员保护有着重要的意义,是当前军用车辆领域研究的主要方向之一。综述了军用车辆底部防护技术研究、基于数字仿真的防护能力分析与结构优化、车辆底部防护能力评价、防护策略及其应用、主要车辆底部防护技术措施及能力现状。阐述了 “V”形底部结构、基于新型材料的平板形底部结构、车辆内部结构及乘员约束系统等车辆底部防护技术措施;论述了数字仿真技术在车辆底部防护能力分析及底部结构优化方面的应用及研究情况;分析了爆炸冲击对车辆内部乘员的影响及车辆底部防护能力试验评价研究现状;归纳了局部简易防护、局部加装防护组件、专用防护车身加组件和整体综合防护解决方案等车辆底部防护策略;统计了现有主要防护型车辆底部防护技术措施及能力现状。在此基础上提出了军用车辆底部防护技术研究重点,并对不同类型车辆底部防护能力的发展进行了展望。     

纳秒脉冲激光辐射黑火药的光声信号快速检测方法及分析

为深入了解激光与黑火药的相互作用机理,研究采用基于Michelson干涉的相位调制超快光声探测方法,对纳秒脉冲激光作用于硝酸钾、硫磺、石墨以及黑火药表面激发的光声信号进行了检测,分析讨论了光声信号中的物理和化学反应过程信息,建立了光致黑火药反应的速率模型。结果表明：在纳秒激光辐照下,黑火药未发生显著的热化学反应,但是存在其他形式的反应,并且该反应增强了光声信号;黑火药的光声信号强度与激光脉冲能量呈近似线性关系;黑火药的反应速率与激光脉冲能量呈近似正相关,在激光脉冲能量较强时呈下降趋势,当激光脉冲能量为10 mJ左右反应速率达到最大值为20 mmol·s^-1。     

不同含能添加物对纳米Al/CuO反应性能的影响

为了对比不同含能添加物对纳米铝热剂反应性能的影响程度，采用静电喷雾技术在纳米Al/CuO中分别添加高能炸药、强氧化剂以及含氟化合物等含能添加物，并开展热力学计算、开放式燃烧测试和密闭爆发器测试等。结果表明：含能添加物的小分子量气态产物和协同反应效应是提高纳米Al/CuO反应性能的主要因素，高能炸药的增强效果最佳，高氯酸铵（AP）次之，全氟代十四酸（PFTD）最差。其中，黑索今（RDX）和奥克托今（HMX）将Al/CuO的理论定压火药力提升了64.3%;HMX对Al/CuO峰值压强和增压速率的提升能力最高，分别达到了62%和408%；而AP和PFTD削弱了其燃烧传播速率和增压特性。