座艙工程（簡體書）

本書對座艙系統進行了全面的整體介紹，內容包括座艙的演變歷史，人心理以及生理因素的重要性，座艙設計的-般流程，座艙中引人的各種系統和技術，對未來技術的發展和座艙漠變的展望等。書中涉及多個學科，結合了理論知識與工程實踐，引用了大量的圖表和工程實例。雖然主要著眼于戰斗機，但對于民用以及軍用領域的航空航天工程師、研究人員、制造商、采購商來說都適用。此外，對于航空航天、機械、電子工程專業的學生來說本書也具有學習和參考價值。

DonNJarrett(唐·N.賈勒特)：所學專業為電子工程，曾就讀于蘭切斯特理工學院，研究金屬薄膜光學特性。后在華威大學做博士后，從事玻璃陶瓷熱機械性能研究。1974年，因為一個偶然的機會，加入了英國皇家飛機研究院，參與頭盔顯示系統的研發，之后的三十年他都在研究機組人員和機組人員的工作空間。

DonNJarrett(唐·N.賈勒特)：所學專業為電子工程，曾就讀于蘭切斯特理工學院，研究金屬薄膜光學特性。后在華威大學做博士后，從事玻璃陶瓷熱機械性能研究。1974年，因為一個偶然的機會，加入了英國皇家飛機研究院，參與頭盔顯示系統的研發，之后的三十年他都在研究機組人員和機組人員的工作空間。

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 機載系統（6）
1.5 座艙功能（8）
參考文獻（9）
閱讀材料（9）
第2章 人體構造（10）
2.1 引言（10）
2.1.1 人體主要生理系統（10）
2.1.2 運動和維持系統（10）
2.2 神經系統（11）
2.2.1 神經元（11）
2.2.2 腦干、自主神經系統和邊緣系統（12）
2.2.3 大腦皮層（14）
2.3 聽覺和語言（15）
2.3.1 聽覺（15）
2.3.2 語言（17）
2.3.3 說（18）
2.4 視覺（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 視覺路徑（25）
2.4.6 周圍環境視覺（25）
2.4.7 中心視覺（26）
2.4.8 眼睛的運動（27）
2.4.9 雙目視覺（28）
2.5 復雜技能（29）
2.5.1 注意力的概念（29）
2.5.2 復雜問題處理能力（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 訓練（35）
參考文獻（36）
閱讀材料（37）
第3章 防護需求（38）
3.1 引言（38）
3.2 環境（38）
3.2.1 大氣層（38）
3.2.2 天氣（39）
3.2.3 太陽（40）
3.2.4 云、霧和光散射（42）
3.2.5 飛行包線和飛機機動性（43）
3.3 生理限制（45）
3.3.1 缺氧（45）
3.3.2 增壓艙（47）
3.3.3 冷熱環境（48）
3.3.4 噪聲（49）
3.3.5 持續過載（50）
3.3.6 振動（52）
3.3.7 定向障礙（53）
3.3.8 暈機（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（61）
第4章 座艙設計（62）
4.1 引言（62）
4.2 需求定義（63）
4.2.1 設計團隊（63）
4.2.2 需求調研（64）
4.3 機組人員的數量及角色（65）
4.3.1 任務模型（65）
4.3.2 功能分析（66）
4.3.3 方案設計（70）
4.3.4 任務分析（72）
4.4 座艙開發和測試（76）
4.4.1 系統設計（76）
4.4.2 機械設計（77）
4.4.3 環境亮度（78）
4.4.4 人機界面設計（78）
4.5 原型測試和在職修改（81）
4.6 最后說明（84）
參考文獻（85）
第5章 外視景（88）
5.1 引言（88）
5.1.1 概述（88）
5.1.2 視場網（89）
5.1.3 敏銳度（90）
5.1.4 亮度等級（91）
5.2 機組人員視力（92）
5.2.1 視力標準（92）
5.2.2 眼鏡和隱形眼鏡（94）
5.3 光學透明度（94）
5.3.1 擋風玻璃和座艙蓋（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 夜視鏡的發展（104）
5.4.5 顯示夜視鏡（105）
5.5 傳感器輔助視覺（105）
5.5.1 起源（105）
5.5.2 視覺耦合系統（108）
5.6 挑戰（110）
參考文獻（110）
第6章 顯示組件（112）
6.1 引言（112）
6.2 背景（112）
6.3 機械式儀表（114）
6.3.1 文化因素（114）
6.3.2 壓力驅動儀表（114）
6.3.3 大氣數據計算機（117）
6.3.4 慣性儀表（118）
6.3.5 其他指示儀表（121）
6.4 現代座艙顯示（122）
6.4.1 簡介（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 外圍意識顯示（136）
參考書目（138）
第7章 顯示技術與下視顯示器（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（154）
7.5.4 鐵電ＬＣＤ（155）
7.6 其他技術（157）
7.6.1 數字微鏡顯示器（ＤＭＤ）（157）
7.6.2 場致發光顯示器（158）
7.6.3 等離子體顯示器（159）
7.6.4 發光二極管顯示器（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（165）
第8章 平視顯示器（166）
8.1 引言（166）
8.1.1 瞄準具（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（170）
8.2.1 光學原理（170）
8.2.2 折射型瞄準儀設計（170）
8.2.3 反射型瞄準儀設計（173）
8.2.4 其他配置（176）
8.3 符號設計（178）
8.3.1早期的符號（178）
8.3.2 用于低空飛行的符號（180）
8.3.3 俯仰梯度（181）
8.3.4 用于空戰的符號（181）
8.3.5 其他符號（183）
8.4 操作問題（185）
參考文獻（186）
第9章 頭盔顯示系統（187）
9.1 引言（187）
9.2 應用（187）
9.2.1 頭盔瞄準具（187）
9.2.2 動態單目頭盔顯示器（188）
9.2.3 視覺耦合系統（189）
9.2.4 “虛擬ＨＵＤ”（189）
9.3 工程設計（189）
9.3.1 ＨＭＤ符號判讀（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 動態噪聲（196）
9.3.9 立體圖像（198）
9.3.10 彩色圖像（200）
9.3.11 像素數目：視場和分辨率之間的權衡（200）
9.3.12 安全問題（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 簡易頭盔瞄準器（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系統設計建議（212）
參考文獻（216）
第10章 聽覺顯示（218）
10.1 引言（218）
10.2 語言可理解度（218）
10.3 語音通信（220）
10.4 語音告警（221）
10.5 位置提示（224）
參考文獻（226）
第11章 控制（228）
11.1 引言（228）
11.2 手動控制（230）
11.2.1 油門、駕駛桿和腳蹬（230）
11.2.2 其他手動控制設備（233）
11.3 聲音控制（236）
11.3.1 語音識別技術（238）
11.3.2 聲控系統與飛機操作系統的整合（240）
11.4 頭指向和頭盔追蹤系統（242）
11.4.1 機內頭部動作的靈活性（243）
11.4.2 機械頭盔跟蹤系統（243）
11.4.3 慣性頭盔跟蹤系統（244）
11.4.4 超聲波頭盔跟蹤系統（245）
11.4.5 光學頭盔跟蹤系統（246）
11.4.6 磁場頭盔追蹤系統（248）
11.5 新型控制方式（250）
11.5.1 眼動系統（251）
11.5.2 手勢跟蹤系統（255）
11.5.3 生物電勢傳感系統（257）
11.5.4 新型控制系統的集成（260）
11.6 挑戰（261）
參考文獻（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 進一步的發展（267）
12.3.4 第二代彈射椅（268）
12.3.5 第三代彈射椅（271）
12.4 對飛機設計的影響（275）
12.5 現代彈射椅（276）
12.6 其他逃生技術（278）
參考文獻（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（283）
13.5 逃生后的保護（285）
13.6 頭部保護（286）
13.6.1 沖擊（286）
13.6.2 頭部負載質量（288）
13.6.3 目前使用的頭盔（289）
13.7 噪聲保護（290）
13.7.1 被動降噪技術（291）
13.7.2 主動降噪技術（292）
13.8 護目鏡與眼睛保護（293）
13.9 呼吸系統（295）
13.9.1 面具（295）
13.9.2 調節器（297）
13.10 高空保護（298）
13.11 強重力保護（301）
13.12 核生化保護（303）
13.13 航空電子頭盔（306）
13.13.1 圖像組合（306）
13.13.2 模塊化結構（307）
13.13.3 頭盔座椅接口（308）
13.14 未來的發展（309）
13.14.1 綜合服裝（309）
13.14.2 綜合性頭盔（310）
參考文獻（312）
第14章 未來座艙（313）
14.1 引言（313）
14.2 物理重組（313）
14.2.1 外視場（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；結構耦合模式（319）
14.3.2 綜合自動化（320）
14.3.3 飛行員狀態監測（323）
14.3.4 自適應（324）
14.4 無人駕駛飛行器（327）
14.5 預測（329）
參考文獻（329）
附錄A 光與偏振現象（332）
A.1 電磁波（332）
A.2 波譜（332）
A.3 量子與熱輻射（333）
A.4 太陽和大氣（333）
A.5 偏振（333）
A.6 各向異性物質和偏振光（334）
A.7 反射與折射（335）
附錄B 圖像質量（338）
B.1 光學分辨率（338）
B.2 分辨率（338）
B.3 圖像對比度（338）
B.4 調制傳遞函數（339）
B.5 圖像質量衡量指標（340）
參考文獻（340）
附錄C 視頻信號（341）
C.1 畫面信息（341）
C.2 光柵掃描標準（341）
C.3 動態范圍和伽瑪（342）
附錄D 人類行為遞階控制模型（345）
D.1 背景（345）
D.2 知覺的整體性和內部表征（345）
D.3 遞階控制模型（346）
D.4 情緒狀態（348）
D.5 行為控制（348）
參考文獻（349）
縮略語（350）