专题:驾驶自动化和自主性 Neville A Stanton 人为因素工程、交通研究组、Boldrewood 创新园区、土木、海洋和环境工程、工程与物理科学学院、南安普顿大学、Burgess Road、南安普顿、SO16 7QF、英国。 摘要 自动驾驶有可能为驾驶员提供支持,使他们有时间做其他事情,例如工作、休息或娱乐。问题是,在目前的例子中,自动驾驶需要驾驶员执行监控功能并随时准备在需要时进行干预。这是自动化领域最糟糕的事情。监控任务(如果执行得当)可能比手动驾驶更苛刻,驾驶员没有时间做其他事情。更糟糕的是,监控任务无法持续很长时间,有时会导致车辆碰撞,因为驾驶员无法及时干预。二十多年来进行的一项首批研究表明情况确实如此,而且自那以后确实没有任何改进。本期特刊报道了汽车自动化的最新发展,并指出了未来研究的方向。与人为因素的相关性/与人体工程学理论的相关性驾驶自动化和自主性已经来临,二十年前预测的问题开始出现。这些问题包括预期收益不足、设备不可靠、驾驶员技能衰退以及容易导致错误的设备设计。此外,驾驶员在身体和精神上都脱离了驾驶任务,可能会从事其他非驾驶任务。具有讽刺意味的是,如果驾驶员不从事其他任务,那么他们的注意力资源就会减少(使他们在紧急情况下更难以重新控制车辆)。如果驾驶员确实从事其他非驾驶任务,那么他们的注意力资源池就不会消耗到同样的程度(提供保护作用),但其他任务的干扰会减慢从自动化中重新获得车辆控制的速度。这是自动驾驶的主要难题之一,本期特刊中的论文或多或少地解决了这个问题。自动驾驶和自主驾驶简介 自动驾驶和自主驾驶的主要驱动力之一是改善人类状况的潜力。至少,自动驾驶系统可以为老年人、残疾人、年轻人、忙碌和无聊的司机提供支持。此外,这些自动驾驶系统还可以减少交通拥堵、碰撞和排放等社会问题。然而,目前,我们距离完全消除对人类监督、监控和干预需求的驾驶系统还有一段距离。事实上,Bainbridge (1983) 对自动化的讽刺在今天的车辆自动化中仍然像 35 年前在工业和飞行甲板自动化中一样成问题。Bainbridge 的
专题:驾驶自动化和自主性 Neville A Stanton 人为因素工程、交通研究组、Boldrewood 创新园区、土木、海洋和环境工程、工程与物理科学学院、南安普顿大学、Burgess Road、南安普顿、SO16 7QF、英国。摘要 自动驾驶有可能为驾驶员提供支持,使他们有时间做其他事情,例如工作、休息或娱乐。问题是,在目前的实例中,自动驾驶需要驾驶员执行监控功能并随时准备在需要时进行干预。这是自动化领域中最糟糕的情况。监控任务(如果执行得当)可能比手动驾驶更苛刻,驾驶员没有时间做其他事情。更糟糕的是,监控任务无法持续很长时间,有时还会导致车辆碰撞,因为驾驶员无法及时干预。二十多年来进行的一项研究表明情况确实如此,而且自那以后,情况确实没有任何改善。本期特刊报道了车辆自动化的最新发展,并指出了未来研究的方向。与人为因素的相关性/与人体工程学理论的相关性 驾驶自动化和自主性已经来临,二十年前预测的问题开始出现。这些问题包括预期收益不足、设备不可靠、驾驶员技能衰退以及导致错误的设备设计。此外,驾驶员在身体和精神上都脱离了驾驶任务,可能会从事其他非驾驶任务。讽刺的是,如果驾驶员不从事其他任务,那么注意力资源就会减少(使他们在紧急情况下更难以重新控制车辆)。如果驾驶员从事其他非驾驶任务,那么他们的注意力资源池不会消耗到相同程度(提供保护作用),但其他任务的干扰会减慢从自动化中恢复车辆控制的速度。这是自动驾驶的主要难题之一,本期特刊中的论文或多或少地解决了这一难题。驾驶自动化和自主性简介 自动驾驶和自主驾驶的主要驱动力之一是改善人类状况的潜力。至少潜在的自动驾驶系统可以支持老年、残疾、年轻、忙碌和无聊的驾驶员。班布里奇此外,这些自动驾驶系统或许还能减少社会问题,如拥堵、碰撞和排放。然而,目前我们距离完全消除人类监督、监控和干预需求的驾驶系统还有一段距离。事实上,Bainbridge (1983) 对自动化的讽刺如今对于车辆自动化来说就像 35 年前对于工业和飞行甲板自动化一样成问题。
1.简介 飞机是一种通过从空中获得推力而飞行的飞行器。它通过机翼的静态升力或动态升力,或者有时是飞机发动机的向下推力来抵消重力。围绕飞机的人体运动称为飞行。民用飞机由飞行员驾驶,但无人驾驶飞机可以由计算机间接控制或自主控制。飞机可以根据升力类型、飞机推力、用途等不同标准进行分类。较重的飞机(例如飞机)必须设法处理向下推的空气或气体,以便发生反应(根据牛顿运动定律)将飞机向上推。这种在空中的动态运动是“气动”一词的来源。有两种方法可以控制产生的快速上升力,即流线型升力和发动机推力。飞机的设计考虑了许多因素,例如客户和制造商的要求、安全协议、物理和财务要求。对于某些飞机型号,设计过程由国家适航机构控制。飞机的主要部件通常分为三类: 1.结构包括主要承重部件和耦合设备。2.动力系统包括动力源和相关设备。3.飞行包括控制、导航和通信系统,通常是电气性质的。1.1 飞机结构 飞机由五个主要辅助部分组成,即:1.机身:机身是机身的基本结构,其他所有部分都连接在其上。机身包括驾驶舱或飞行甲板、旅客舱和货舱。2.机翼:机翼是飞机最基本的升力输送部件。机翼的布置根据飞机类型及其刺激而变化。大多数飞机的设计使得机翼的外端比机翼与机身连接的地方高。3.尾翼(尾部结构):尾翼或尾部提供飞机的安全性和控制力。4.动力装置(推进系统):飞机动力装置分为五种类型。5.纵梁与壳体或肋骨可靠地关联。涡轮螺旋桨发动机用于较低速度,冲压喷气发动机用于高速飞机,涡扇发动机用于0.3马赫至2马赫,涡轮喷气发动机用于高速飞机,以及基本低速飞机的发动机。起落架:飞机的起落架将飞机支撑在地面上,平稳飞行,保持飞行和着陆的平稳。 1.2 纵梁和接头 在飞机机身中,纵梁连接到成型器(也称为机匣)并沿着飞机的纵向方向运行。它们主要负责将蒙皮上的流线型重量传递到边框和成型器中。在机翼或稳定器中,纵梁横向运行并连接在肋骨之间。这里的主要功能还包括将机翼上的扭转力转移到肋骨上并进行战斗。有时会使用“纵梁”和“纵梁”这两个词。纵梁通常比纵梁承受更大的重量,并且将蒙皮重量转移到内部结构上。纵梁通常是
这项研究旨在调查美国海军和海军陆战队人员在航母和两栖攻击舰上遇到的喷气发动机噪音问题,并提出减少现有和下一代战术喷气式飞机发动机噪音的措施。这项研究的一个总体发现是工程质量数据的匮乏。不存在标准化的发动机噪音数据来比较不同飞机或各种发动机之间的噪音,并且现有数据也不能将水手或海军陆战队员的听力损失与他们各自的噪音暴露环境关联起来。此外,也没有获取战术飞机发动机噪音数据的标准。尽管美国退伍军人事务部 (VA) 每年在听力损失案件上花费超过 10 亿美元,但没有数据将听力损失索赔与驾驶舱噪音暴露联系起来。大约 28% 的 VA 听力损失索赔是针对海军部的,但没有关于导致听力损失的环境的数据。驾驶舱噪音是一种严重的健康风险。海军飞行甲板上的噪音水平高达 150 多分贝,超出了目前听力保护装置将噪音减弱到安全水平的能力,无法让我们的人员在暴露于高噪音时仍能保持这种水平。积极的一面是,改进听力保护设备的开发正在取得重大进展,例如正在艾森豪威尔号航空母舰 (CVN-69) 上进行操作评估的深插入式耳塞。虽然商用喷气式客机的噪音水平一直在下降,但战术喷气式飞机的噪音水平却没有下降。很有可能,战术喷气式飞机的噪音水平随着这些发动机的速度和气流增加而增加,从而产生额外的推力而增加。也有例外,例如 RA-5C,它最后一次部署于 1979 年,据报道,它的噪音水平是海军战术喷气式飞机中最高的。海军没有定期测量飞机噪音,也没有维护其飞机噪音水平的数据库。目前记录的驾驶舱噪音测量结果有限,专家组无法确定驾驶舱的噪音水平是否在增加。军用飞机从未有过最大噪音水平的要求,而目前国防部对超音速喷气发动机噪音的了解还不足以制定切合实际的最大噪音要求。解决喷气发动机噪音问题没有单一的解决方案,但要取得进展,国防部必须确定一位降噪倡导者。国防部必须确定一位资深人士,他将是组织和重点关注喷气式飞机降噪工作的有力倡导者。解决方案将需要降低超音速喷气发动机的源噪音,这需要一项长期的研究计划来了解流动产生噪音的基本机制。这些基本力学目前还没有得到很好的理解,但一旦完全理解,它们应该能为降低超音速喷气噪音的新技术提供见解。这还需要美国航空航天局的持续投资