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人机工程计算机仿真 内容提要 |
《人机工程计算机仿真》为理工科学生特别是研究生学习人机工程基本知识的教材，旨在培养学生运用人机工程的基本思想、理论和方法去处理人、机、环境三大要素间的关系，最终能有效地运用所学知识并结合计算机仿真及实验，对特定的人机系统进行综合设计和评价。
《人机工程计算机仿真》对生产、研究部门的科技人员及高等学校有关专业人员有应用或参考价值。
前言 人机工程是一门运用系统科学理论和系统科学方法，正确处理人、机、环境三大要素间的关系，研究人、机、环境系统最优组合的工程技术科学。人机工程既是一种设计思想和理论，同时也是一种有效的系统综合设计和评价技术；对后者面向工程应用的研究已经成为工业界普遍关注的问题。
人机工程有关课题必须有心理学、生理学、医学工程和工程技术等多学科的专家协同研究，而直接设计工作往往是由工程技术人员完成。因此，发展具有一定通用性的计算机仿真软件是使该学科的研究发展走向工程应用的关键。人机工程计算机仿真试图将人机环境系统工程的思想、理论以及工程应用的研究成果，用现代计算机仿真技术综合集成起来，使其成为一种可用于工程问题定量分析、设计及评价的现代技术。这将起到提高工程中人机工程问题的设计效率、及时发现并纠正错误、缩短设计周期和降低研制费用等作用，并且将成为复杂系统人机工程设计的一种必不可少的手段。目前大型复杂人机系统的设计，比如人机界面设计、人机系统功能分配、人机系统仿真、人体模型和作业环境预测等，都离不开计算机仿真。2001年陈信、袁修干主编出版了《人机环境系统工程计算机仿真》一书，这是一本反映我国研究飞行器人机环境系统工程系列进展的专著。《人机工程计算机仿真》编写中参考了《人机工程计算机仿真》的内容和体系。为适应研究生用“人机工程”教材的需要，并强调其计算机仿真的重要性，《人机工程计算机仿真》定名为《人机工程计算机仿真》，以体现与其他相关教材的区别。另外，《人机工程计算机仿真》将着重点放在航空航天领域并兼顾人机工程的一般性领域。这除了有应用对象的考虑外，是想指出在第二次世界大战期间为提高飞机性能、减少操作失误等，促进了人机工程的飞跃发展。当前，人类社会已进入太空时代，航空航天事业的发展必将对人机工程提出新的要求并促进其进步。如对认知工程的研究已引起国内外高度重视，而研究结果极大地提高了飞机、原子能发电站等大型重要人机系统界面设计的科学性。
《人机工程计算机仿真》的结构及主要章节内容如下：
第1章是人机工程概述。论述了人机工程学科的形成和发展，人机工程学研究的内容及取例，人机与环境工程的相关学科等。
第2章是人的特性。论述了人体特性，其内容主要包括人体尺寸和形状以及人体生物力学、知觉与运动等；人的生理特性，其内容主要包括人的神经系统和生理指标、视觉特性、人体的生理指标、脑机能的生理指标与脑负荷、生理指标综合化等；人的认知特性，其内容主要包括界面模型（人处理器模型、人行为七阶段模型、人行为三层次控制模型）、注意力和注意分配、人失误等。
第3章是作业域设计与评价。论述了人体模型，其内容主要包括工效研究用人体模型、人体几何模型等；人体运动仿真，其内容主要包括人体运动仿真的数理基础、人体运动学求解实例；人体动力学，介绍了采用拉格朗日法进行动能和位能的计算等；失重状态下人体运动仿真，其内容主要包括失重环境下人体运动仿真研究现状、失重环境下人体运动仿真方法、航天员运动仿真过程中的人体模型和航天员舱内外活动仿真等；人机界面模型，其内容主要包括传统的人机界面模型、相互适应型人机界面模型、智能化的人机界面模型、显示/控制器布局与工效设计、座椅设计的人机工程学要求以及视觉与眼动系统等。
第4章是驾驶员飞机系统计算机仿真。对人机系统进行了概述，论述了驾驶员模型建模理论基础、驾驶员传递函数模型、驾驶员最佳控制模型、驾驶员模糊控制模型及应用等。
第5章是作业环境。论述了照明和颜色的一般原理及设计原则；噪声及振动；温热环境及温热指标和热舒适性；室内空气污染、振动等。
第6章是航空航天特殊作业环境。讨论了航空航天低气压环境及防护，其内容主要包括含气空腔器官的气压性损伤及防护、高空减压病、体液沸腾、爆炸减压、高空缺氧及防护、防护措施；航空航天重力环境及防护，其内容主要包括长时间过载对人体的生理影响及防护、＋Gz过载对人体的影响及防护、短时间过载对人体的生理影响及防护、着陆冲击过载对人体的影响与耐力及防护、失重对人体的影响及防护、航空航天救生等。
《人机工程计算机仿真》由袁修干、庄达民和张兴娟编著。人机与环境工程学科的博士后、博士研究生和硕士研究生王黎静、杨锋、柳忠起、王睿、李瑞和唐宇参与了资料收集及部分编写工作。另外，《人机工程计算机仿真》在数学物理方程推导中引用了许多国内外专家、学者的研究成果，在此一并表示感谢。
《人机工程计算机仿真》适于作为研究生教材或大学本科教材，对生产、研究部门的科技人员及高等院校有关专业人员有应用或参考价值。
作者
2004年3月
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人机工程计算机仿真 目录 |
第1章 人机工程概述
1.1 人机工程学科形成和发展1
1.2人机工程学研究内容2
习题与思考题13
参考文献13
第2章 人的特性
2.1 人体尺寸和测量15
2.2 人体生物力学27
2.3 感觉知觉运动与反应时间31
2.4 生理特性36
2.5 认知特性51
2.6 人失误60
习题与思考题63
参考文献64
第3章 作业域设计与评价
3.1 人体模型65
3.2 人体运动仿真71
3.3 失重状态下人体运动仿真101
3.4 人机界面模型127
3.5 显示/控制器布局与工效设计130
3.6 座椅设计的人机工效学要求138
3.7 视觉与眼动系统148
习题与思考题160
参考文献160
第4章 驾驶员飞机系统计算机仿真
4.1 人机系统概述162
4.2 驾驶员模型建模理论基础167
4.3 驾驶员传递函数模型及人机系统特性分析191
4.4 驾驶员最佳控制模型及应用196
4.5 驾驶员模糊控制模型及应用199
习题与思考题203
参考文献203
第5章 作业环境
5.1 照明204
5.2 色彩环境2 |
| → 目录全文 |
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调换货原则 |
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