飞行空间定向障碍(精)

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第一章绪论 第一节空间定向障碍基本概念 空间定向（spatial orientation，SO）可被认为 是人类所有行为中最基本的行为之一，它涉及感觉系统 、运动系统以及大脑多个功能区域。在神经科学以及航 空航天学科中对空间定向问题有不同的定义。从神经科 学角度，空间定向是指人们对前后、左右、上下等位置 或方向的分辨能力，或是在陌生环境中对东南西北方向 的辨别能力。空间定向障碍（spatial disorientation，SD）是指脑部损伤的人无法分辨位 置方向，或者无法在陌生环境中明辨方向，通常为一种 病理表现，由于在地面发生故对其本人、他人以及环境 与财产和装备造成的影响或损失一般不大。航空航天活 动中的空间定向障碍是指在飞行过程中飞行人员不能维 持正常的空间定向，与神经科学中的空间定向障碍相比 ，飞行空间定向障碍中飞行员的感觉系统、神经系统都 是健康的，它是在健康状态下产生的错误认知，由于是 在飞行过程中产生的错误认知，它所产生的后果往往是 灾难性的。 航空领域中，空间定向障碍的定义是指“飞行员未 能正确地感知飞机或本人在由地表和重力垂向所确定的 坐标系中的位置、运动或姿态”。 此定义被许多国家 接受并且应用最为广泛。除此之外，另一个广义的空间 定向障碍定义是指 “飞行员未能正确地感知飞机或本 人在由地表和重力垂向所确定的坐标系中的位置、运动 或姿态，还包括飞行员产生的自身相对于飞机，或驾驶 的飞机与其他飞机之间的位置、运动或姿态的错误感知 ”。广义的空间定向障碍不局限于在以地面为参照系的 空间中的定向问题，而是涵盖了飞行员对与自身的飞机 位置关系的感知，例如，飞行员可能感觉到的“脱离” 及相关现象（即飞行员感觉与飞机分离，在机舱外飞行 ），以及相对其他飞机的分隔距离和接近速率等参数的 错误感知。20世纪90年代初两架美国空军C-141型飞机 的撞机事件可证实这种与空间定向障碍相关空中事故的 发生缘由。此次事故的起因为4架C-141飞机组成的编队 中，第二架飞机出现不被明显察觉的偏离长机现象。这 种带坡度转弯姿态的缓慢变化可能导致飞行员产生了长 机高度正在下降的错觉。欲重新回到编队的第二架飞机 的飞行员将操纵杆向前推，即俯冲飞行，导致飞机高度 降低撞上长机。正是由于飞行员错误地感知，对自己驾 机与另一飞机的相对位置产生误判，进而错误操作，造 成撞机事故。 空间定向障碍的产生与人类的进化密切相关。在数 千万年的进化过程中，人类的非视觉系统和视觉系统经 历了多种瞬时运动的影响，逐步形成适应由自身力量发 起的地面运动能力，即在地面环境中保持空间定向。而 在与地面相对应的空中运动方面，人类并没有在其进化 中经常经历由于常见的持续线性或角加速度等变化，其 感官系统不能适应飞行中的异常加速环境，突然进入空 中发生的新环境下定向需求与先天定向能力不匹配，即