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第十节飞行错觉4.4飞行错觉v4.4.1飞行空间定向与定向障碍的涵义一、飞行空间定向：是飞行员在飞行中对自身、飞机以及飞行环境的认识能力。主要指对自己和飞机的姿态、地点、空间、时间以及运动的知觉。仪表飞行的空间定向则是复杂的智力活动。①参考系统发生了变化只能参照非常大的地物、地貌以及天地线进行定向。随着飞行高度的增加，气象条件的变化，唯一能正确反映飞机空间状态变化的只有飞行仪表。②作用力环境发生了变化受重力、加速度及飞机加速度的影响③定向方式发生了改变三维空间定向④以知觉恒常性为线索的定向方式发生了变化一般而言，保持恒常知觉的距离不超过30米。随着高度的增加，知觉的恒常性不再起作用。二、与地面定向相比，飞行空间定向的特点三.飞行空间定向的分类及特点地标空间定向仪表空间定向1、地标空间定向天地线：是从座舱风挡看出去，天与地相接触的一条巨大的弧形线或水平线。涵义：飞行员利用天地线和地标等自然定向物来确定自己的飞机在空间的位置和状态。特点：直观、直接、易认、但受天气影响大。分类：①天地线定向②地点定向：是确定飞机当时在什么地方上空，朝着什么方向飞行。2、仪表空间定向涵义：飞行员利用导航系统显示的信息，通过分析与综合以及表象转换而进行空间定向的过程。特点：信息的间接性间断性定向的不稳定性（1）信息的间接性v目前航空仪表信号显示主要有两种类型：符号性信号和模像性信号。v符号性信号：是利用指针、数码、刻画等信号向飞行员发送定向线索。v采用符号性信号的仪表有：高度表、速度表、升降速度表等。v模像性信号：是在信号状态中模拟和复现客体的状态。v特点：模像与客体之间保持直接联系，认识这种联系不需要改造信号，辨认信号与辨认客体似乎融合在一起了，可以提高接收信号的速度和准确性。v从定量的精确性来看，模像信号不如符号性信号。如航空地平仪和飞行姿态仪既有模像性信号的特点，又有符号性信号的特点。（2）信息的间断性v在仪表飞行中，飞行员同时具有两项相互关联的任务，一是操纵飞机，一是进行空间定向，即手——眼协调活动。v研究表明，在仪表飞行中，飞行员不能长时间不观察仪表，视线离开航行仪表的时间不能超过5秒钟，否则，在间断定向期间容易发生空间定向障碍。空间定向障碍涵义：飞行中，飞行员对所处位置、姿态、或运动状态的不正确心理表象，是对飞机真实状态的歪曲。也称空间失定向、飞行错觉。（3）定向的不稳定性v飞行员的定向机能是经过锻炼发展起来的，仪表定向是在地标空间定向的基础上建立起来的，与目视地标定向相比具有不稳定性。v原因：v仪表定向的信息具有间接性，过程是一种复杂的智力活动，易受到疲劳、睡眠不足、饮酒、中断飞行以及情绪紧张等因素的影响。四、飞行空间定向障碍的涵义与特点涵义：飞行中，飞行员对所处位置、姿态、或运动状态的不正确心理表象，是对飞机真实状态的歪曲。也称空间失定向、飞行错觉。特点：①普遍性②特发性③危害性④可预防性1、飞行错觉的普遍性2、错觉的特发性v从气象条件看，复杂气象飞行发生错觉为最多；v从机型看，单座飞机飞行员比多座飞机飞行员错觉发生率高；v从飞行员个体情况看，心理品质差、健康状态不佳、疲劳的飞行员错觉发生率较高；v飞行学员，尤其是仪表飞行训练初期的学员，比有经验的飞行员错觉发生率高。3、错觉的危害性高v“迷航”、“空间定向障碍”、“连续的在云中飞行”这三类事故占所有机毁人亡事故的37%。v在进近与着陆过程中，因“对距离、高度或速度的视觉判断错误”所造成的事故占该阶段事故总数的25%。（4）错觉的可防御性v当飞行人员认识到产生飞行错觉的客观条件和主观因素的规律性后，可以通过技能训练和心理训练，在发生前积极预防，发生后努力克服，来降低飞行错觉的发生率和事故率。4.4.3飞行错觉的分类4.4.3.1按飞行员主观体验到的错觉表现形式分类倾斜错觉飞机在平飞，感觉在带着坡度飞行；飞机带着坡度飞行，感觉在平飞。俯仰错觉飞机在平飞，错误的认为飞机在上升或下滑。倒飞错觉飞机在平飞，感觉飞机在倒飞，自身倒悬在空中飞行。反旋转错觉飞机已经停止转动（如水平转弯已经改出），感觉飞机进入了向相反方向的旋转运动。速度错觉对飞机速度估计发生显著错误的知觉。距离/高度错觉对距离和高度的判断错误。误近为远，误低为高。方向错觉飞行员主观认为飞行方向与实际航向不符。时间错觉飞行员感到飞行时间较实际时间长的错误知觉。按产生错觉的主要分析器分类视性错觉前庭本体性错觉视性错觉（VisualIllusion）● 虚假天地线错觉● ● 视性距离/高度错觉● 视性运动错觉定义：在飞行中，飞行人员利用视觉感受器的信息进行空间定向，所产生的错误知觉，称为视性错觉。虚假天地线错觉指自然天地线模糊不清或不明显时，飞行员将虚假的天地线当成自然天地线，并按此虚假天地线进行定向和操纵飞机的现象。虚假天地线错觉发生的情景Ⅰv将城市或海岸或公路排列成一行的灯光误认为是真实的自然天地线，并按此来操纵飞机。虚假天地线错觉发生的情景Ⅱ■将云层线或云堤当成自然天地线，有可能使飞机进入不正常的俯仰或倾斜状态。图6-4比自然天地线更突出的斜坡云层可引起强烈的虚假天地线错觉发生情境：■夜间复杂气象条件下作直线平飞时，“上明下暗”的定向习惯，易产生倾斜错觉■云中飞行时，光线从机头方向透射来，可产生上仰错觉；若从机尾方向透射来，可产生下滑错觉■云层之间穿行时，上部云层较厚且黑，下部云层较薄且明时，易产生倒飞错觉；■在斜坡状的大面积云层上下平飞时，易产生俯仰错觉■复杂气象条件下，地面/水面亮度比天空亮时易产生倒飞错觉由上明下暗的定向习惯引起的飞行错觉光线引起的错觉发生情景Ⅰ■夜间复杂气象条件下作直线平飞时，上方与左侧无云，可见月亮星星，右侧有斜坡状乌云遮住天空，易产生飞机有右坡度的错觉。光线引起的错觉发生情景Ⅱ■如大面积云呈一斜坡状，飞机向云顶方向平飞时，飞行员会感到飞机带俯角在下降；当向云顶下坡方向平飞时，则会感到飞机带着仰角在上升。视性距离/高度错觉定义：因不适宜的视觉信息和大脑对视觉信息的错误解释，所引起的对距离或高度的误判。发生情境：■斜坡云堤诱发出两架不同高度的飞机将在同一高度上相遇的错觉■跑道坡度和地形坡度引起的高度错觉■跑道宽度引起的高度错觉■“黑洞”效应与“白洞”效应视性距离/高度错觉发生的情景Ⅰ■斜坡云堤诱发出两架不同高度飞机将在同一高度上相遇的错觉视性距离/高度错觉发生的情景Ⅱ跑道坡度和地形坡度引起的进场偏高或偏低错觉当机场跑道或机场附近地形向上带坡度时，可使飞行员产生进场偏高的错觉；当机场跑道或机场附近地形向下带坡度时，可使飞行员产生进场偏低的错觉；视性距离/高度错觉发生的情景Ⅲ跑道宽度引起的高度错觉。比常规跑道宽的跑道在五边上的同一点看起来比真实高度低一些，使飞行员进场偏高；比常规跑道窄的跑道在五边上的同一点看起来比真实高度高一些，使飞行员进场偏低。视性距离/高度错觉发生的情景Ⅳ“黑洞”效应（BlackHoleEffect）：黑夜在仅有跑道边灯，无城镇灯光和街灯，也没有周围自然地形参照情况下，引起进场高度偏高的错觉现象。飞行员按照这一错误操纵就会引起飞机进场偏低。视性距离/高度错觉发生的情景Ⅴ“白洞”效应（WhiteHoleEffect）：跑道周围被白雪覆盖，使飞行员在进近过程中无参照物可循，导致难以发现跑道或主观感觉进场偏高的错觉现象。飞行员按照这一错误操纵就会引起飞机进场偏低。进近视性距离错觉小结视性运动错觉发生情景：■诱导运动错觉：登机桥滑离飞机时感到飞机向前移动；飞机落地后滑向静止登机桥时，以为登机桥在向自己移动。■吹雪改变了飞行员的速度知觉：吹雪席卷整个机场时，给飞行员相对运动假象，使飞行员采取不恰当操纵行为。■眼基准位置设计与速度错觉：所飞机型由大转小或由小转大时，出现滑行速度相对较快或较慢的错觉。由不适宜的视觉线索引起的速度错觉和虚假运动错觉。（2）前庭本体性错觉矫正性倾斜错觉躯体重力错觉躯体旋动错觉科里奥利错觉定义：在飞行中，飞行人员因视觉信息受到限制(如能见度差、夜间飞行时)，而前庭本体觉的信息异常突出时，所产生的错误知觉。①“矫正”性倾斜错觉常发生于仪表飞行中，飞行员因某种原因，如阅读航图、未注意仪表时。发生情景：■飞机滚转角速度低于前庭器官的知觉阈限时（如操作动作柔和）■飞机在做协调转弯时，这时的合力矢量与飞行员的头——脚轴一致，飞行员接收不到来自耳石器和其他感受器反应他处于倾斜状态的信息。■由阈上感觉刺激使飞机进入滚转状态，而后又由阈下感觉刺激恢复到平飞状态时。定义：指飞行员将直线平飞的飞机知觉为带着坡度在飞行，或将带着坡度飞的飞机知觉为直线平飞的现象。②躯体重力错觉与眼重力错觉发生情境：■曲线运动时■直线加减速飞行时躯体重力错觉：飞机在做直线加、减速度或径向加速度运动时，产生的惯性力作用于前庭耳石器和本体感觉器所产生的错误知觉。眼重力错觉：是躯体重力错觉在视觉方面的表现。当躯体重力错觉产生机头上仰错觉的同时，产生被注视前方物体向上移动错觉，产生机头下俯错觉同时，产生前方被注视物体向下移动错觉。两类错觉引起的主观感受，在方向上相互矛盾！躯体重力错觉发生情景Ⅰ曲线运动时，在视觉受到限制或其作用减弱的条件下，飞机以缓慢速度由平飞进入转弯时，飞行员感到飞机不是在转弯而是在上升；当飞机由转弯改为平飞时，飞行员又感到飞机在下滑。躯体重力错觉发生情景Ⅱ直线加、减速飞行时，由于惯性力与重力的合力作用于飞行员的前庭本体感受器，同时把飞行员紧压在座椅上，飞行员便易将合力的方向误认为重力作用方向，从而产生躯体重力错觉。③躯体旋动错觉与眼旋动错觉躯体旋动错觉：又称反旋转错觉，是飞行员在受角加速度刺激后，由前庭本体感受器输入信息所产生的向相反方向旋转的错觉。v半规管感受器只能感受角加速度刺激和反应匀角速运动的起始和终结状态。当飞机做等角速度转弯时，半规管中的内淋巴液由于惯性作用落后于管壁，使半规管壶腹嵴胶顶向一侧弯曲，产生神经冲动传入中枢，进而产生躯体旋转感觉。v当经过一段时间后，由于飞机的匀速运动，壶腹嵴胶顶慢慢恢复到直立状态，旋转感觉逐渐减弱以致消失。v当飞机停止转弯运动改为直线平飞时，内淋巴液因惯性作用，在短时间内仍顺旋转方向流动，冲击壶腹嵴胶顶使之偏移，这时飞行员可产生向原旋转运动方向相反的旋转感觉。躯体旋动错觉发生机理躯体旋动错觉发生机理眼旋动错觉发生的主要机理眼旋动错觉是躯体旋动错觉在视觉方面的表现。当飞机开始做旋转运动时，由于角加速度刺激半规管感觉器，引起眼球震颤，其快相与旋转方向相同。如睁眼注视周围物体，则产生物体顺旋转方向旋动的错觉；当飞机吃寻做匀速旋转运动（如盘旋）时，由于刺激半规管感受器的角加速度消失，因此眼震亦随之消失。如在无光黑暗环境中，飞行员可以感觉不到飞机在旋转；当旋转突然停止改为直线飞行时，半规管中的内淋巴液因惯性作用冲击壶腹嵴胶顶而产生半规管——眼震反射，眼震快相与原旋转方向相反，正眼注视物体，则有周围物体逆原旋转方向旋动的错觉。③科里奥利错觉发生情境：飞机在做角运动时，飞行员又做低头、仰头以及左右倾头动作时又称交叉力偶错觉。当人体绕垂直轴（Z轴）旋转的同时，头又绕纵轴（X轴）倾动所产生的绕第三轴（Y轴）旋转的滚转错觉。科里奥利错觉产生机理v当人体绕垂直轴（Z轴）向右作匀速运动时，只有一对水平半规管进入旋转平面内，由于是匀速旋转，无角加速度作用，人体不产生旋转感觉。两对半规管没有进入旋转平面，因而也就不产生旋转感觉。v当头在旋转中向左倾动90°时，水平半规管退出旋转平面，受到ωz→0的角减速度刺激，左水平半规管的内淋巴液向壶腹流动（呈有效刺激）产生一种向相反方向旋转的左旋转感。在水平半规管退出旋转平面的同时，两前垂直半规管进入旋转平面，受到0→ωz的角加速度刺激，其内淋巴液呈壶腹流动（有效刺激），产生向前下方翻转的知觉。•这样，由左水平半规管感受器产生的左旋转知觉（反旋转感觉）和由前垂直半规管感受器产生的向前下翻转的知觉，便同时传入大脑，由于后者强度大，经大脑综合后形成一种向前下方翻转的错误知觉——科里奥利错觉。