虚拟人体建模技术及其在载人航天中的应用(下)

三、应用领域显而易见,虚拟人体在载人航天中的应用主要是用于载人航天器系统的人-机界面方案设计的评价或者航天员在失重环境下完成任务时的动作编排、设计与训练,具体有:(1)航天器人-机界面的设计。如前所述,航天员是整个载人飞行器系统的核心,是控制者与决策者。系统的设计与环境因素的确定必须满足航天员的生活与工作要求。通过嵌入虚拟人体,可以完成空间布局与航天员的匹配性、视域航天员的视域分析以及对控制器设计的工效学仿真评价。例如,在进行空间布局与航天员的匹配性仿真评价时,由于必须充分考虑人的使用特点及任务需要,就可以设…     

别开生面的载人航天生活

在载人航天工程中，不仅需要飞船、空间站和航天飞机等载人航天器系统，还要有运载火箭系统、发射场系统、测控与通信系统、航天员系统以及科学研究和技术试验系统等。其中航天员系统是大家非常感兴趣且极为重要的系统。没有这一系统，载人航天就是一句空话。航天员系统一般涉及航天员的选拔与训练、航天员的医学监督与保障、航天环境医学、航天工效学、航天员个人装备、航天员的营养与食品和航天员选训中心等。这里简单介绍一下航天员的选拔与训练、个人装备、宇航食品和太空生活等内容。     

什么是模拟失重水槽

航天员出舱活动是载人航天的重要技术组成部分,通过出舱活动,航天员可以进行航天器的在轨维修和故障排除、有效载荷的布放、回收和在轨维修以及大型航天器（如空间站）的在轨安装构建等任务。这些任务的完成需要航天员穿着舱外航天服在空间失重环境下进行。失重状态下人的运动和作业方式与在地球表面的重力状态下完全不同。为了完成这些出舱活动任务,航天员必须熟练掌握失重状态下运动和作业的规律和技巧,需要通过地面上模拟的失重环境对航天员进行大量的训练。     

失重生理学的研究与展望

一、失重对人体的影响及其原因 　　自 1961年前苏联发射第一艘载人飞船以来，至今载人航天已有 40年的历史了。 40年来，随着载人航天事业的发展和航天飞行时间的延长，越来越显示出航天医学在载人航天中的重要性。实践证明，航天医学的研究成果已成为影响长期载人航天的关键。在航天飞行过程中，航天员受到各种物理因素和环境因素的影响，例如失重、超重、振动、噪声、辐射、昼夜节律改变、狭小的生活环境和舱内有害气体等。这些因素对人体都会产生不利的影响，可以引起人体一系列的病理－心理－生理变化。尤其是失重长时间、持续地作用于…     

人为失误与载人航天安全

人为失误是工效不研究的重要内容，航天员在航天中的失误直接关系到载人航天的安全。本文从载人航天安全的角度，对人为失误的性质，原因，种类发生概率以及预防等方面进行了论述。     

“和平”号空间站航天员医学救助系统——舱载医学救助和预防药物

在长期载人航天飞行中，受各种不利飞行因素的影响，航天员身体主要系统的机能可能会出现变化，导致各种疾病和损伤。为有效地预防和处置这些变化和疾病，保证航天员健康、安全和高效，俄罗斯开发了长期航天飞行医学救助和预防系统（COMYI）。该系统的主要特点是，对航天飞行条件下可能出现的疾病及损伤进行了分析，有针对性地开发了舱载药箱和各类药物。在“和平”号空间站飞行的各个阶段，该系统运行高效，保障了航天员的健康和工作能力。本文重点介绍了该系统的特性、构成及改进。     

载人航天器舱内的工程美学设计

载人航天器舱内的工程美学设计刘述云，王明惠一、工程美学概念的提出载人航天，尤其是长期载人航天，需要在狭小的载人航天器座舱内妥善解决航天员的生活和工作等一系列的问题。航天过程中，这些问题又具有十分复杂的相互制约性。一方面，对作为复杂生物大系统的航天员，...     

太空漫步训练

在人类征服太空的旅程中,航天员走出密闭的座舱,到太空中和到其它星球作业是必不可少的航天活动之一。在载人航天的不同时期,出舱活动的目的也不同。在载人航天初期,出舱活动的主要目的是了解人能否在宇宙真空中生存和工作,了解需要提供哪些装备和条件才能保证出舱活动的顺利进     

载人航天实施医学

载人航天是一项开发和利用空间资源的系统工程。其中的航天员医学系统就是研究和实施航天员保健、提高工作效能和保障生命安全的医学工程系统。它的工作重心立足于航天员生命与医学工程保障、航天员健康的医学保障、航天员工作效能保障和航天环境医学基础与应用的研究。航天员健康的医学保障包括航天员选拔、训练、医监和医保，以及航天员生活与饮食营养等内容。这些内容有着重要的研究内涵，并在航天实践中充分地体现着“实施”的重要性和操作性的特点。美国将这些内容称之为载人航天“实施医学”（ＯｐｅｒａｔｉｏｎＭｅｄｉｃｉｎｅ），…     

航天员在飞行中的生理变化

航天员在飞行中受到多种物理因素的作用,从目前来看影响航天员健康的最主要因素是失重,它长时间、持续性地作用于人体,引起人体生理系统的一系列变化。本文根据美苏载人航天资料,着重介绍了失重对心血管、血液、骨骼、肌肉、前庭系统的影响。     

知识资料窗

知识资料窗航天医学它是由于载人航天的需要而发展起来的一门新科学，其主要任务是：（１）保证载人航天中人的生命安全、生活条件和工作能力；（２）利用航天的特殊环境进行生物医学和生命科学研究。为此，在具体工作中要研究航天环境因素（如超重、失重、温度、压力、气...     

载人航天中异常减压的危害性及安全防护对策

载人航天中异常减压的危害性及安全防护对策航天医学工程研究所孙金镖，陈金盾，史和平一、概述异常减压（或称压力应急）是指载人航天器乘员舱或压力服内的压力发生异常下降，并以航天员无法耐受的速率下降，不能维持航天员生存所必须的环境压力条件，从而对航天员的生命...     

航天员的模糊控制模型及应用展望

本文以航天员控制过程中的思维活动(概念、判断、推理和决断)为基础,用模糊集理论建立了航天员的模糊控制模型,并在地面模拟条件下,用航天员控制飞船时的实验结果说明了模型的有效性。本模型可以描述航天员控制载人航天飞行器(如飞船、航天飞机和空间站等)的控制行为。该模型的建立不仅为航天人—机—环境系统的总体分析、评价和设计提供新手段,而且为模糊控制理论的发展和模糊控制系统的分析、设计奠定了基础。     

载人航天故事（二）

载人航天故事（二）士元二、太空行走第一人在载人航天技术飞速发展的今天，人在太空行走已不算什么新鲜事了。尤其是美国和俄罗斯航天员，为了建造和修理空间站，他们经常到太空去漫步，进行各种试验和维修工作。美国航天员在太空修理哈勃望远镜时，一呆就是几个小时，而...     

载人航天测控与医学监测

载人航天测控与医学监测王德汉，陈广善在载人航天中，为了确保航天员生命安全和飞行任务的实现，飞行中的航天器环境和工作状态、航天员的身体健康状态和工作情况都应进行监测和控制。载人航天测控网就是为此而设置的。它对航天器的发射、轨道运行、再入和返回以及航天员...     

知识资料窗

载人飞船载人飞船就是能保障航天员在外层空间生活和工作以执行航天任务并返回地面的航天器，又称宇宙飞船。它是运行时间有限，仅能一次使用的返回型载人航天器。载人飞船一般包括卫星式载人飞船和登月载人飞船。载人飞船可以独立进行航天活动，也可作为往返于地面和航天...     

载人航天器系统中人工控制工效学的研究进展

航天员的存在为载人航天器的设计增加了难度 ,因为除了航天员的生保系统外 ,还必须提高整个系统的安全可靠性。但是美国双子星座计划证明 :航天员不仅能在严酷的宇宙空间中生存 ,而且人的存在也为充分利用空间环境条件 ,用人工控制方法代替自动设备和备份元件提供了可能。目前 ,研究人员已把人看作整个载人航天器大系统的一个环节 ,针对航天员的能力与特点 ,力求设计出空间飞行环境条件下以人为主体的最佳人工控制系统 ,来降低技术支持费用。这已成为总体设计时须考虑的关键技术。所以 ,为了发挥航天员的作用 ,根据人、机器的优缺点 ,如何将…     

天宇来风

中国CHINA航天员作业能力项目启动经科技部批准立项,我国载人航天领域第一个国家重点基础研究发展计划项目——"面向长期空间飞行的航天员作业能力变化规律及机制研究",近日在中国航天员中心启动。该项目旨在针对未来航天员长期空间驻留关键技术,开展基础性科学研究。当前,我国载人航天工程已突破天地往返和出舱活     

天宇来风

中国CHINA航天员作业能力项目启动经科技部批准立项,我国载人航天领域第一个国家重点基础研究发展计划项目——面向长期空间飞行的航天员作业能力变化规律及机制研究,近日在中国航天员中心启动。该项目旨在针对未来航天员长期空间驻留关键技术,开展基础性科学研究。当前,我国载人航天工程已突破天地往返和出舱活     

失重生理学的研究与展望

一、失重对人体的影响及其原因自1961年前苏联发射第一艘载人飞船以来,至今载人航天已有40年的历史了。40年来,随着载人航天事业的发展和航天飞行时间的延长,越来越显示出航天医学在载人航天中的重要性。实践证明,航天医学的研究成果已成为影响长期载人航天的关键。在航天飞行过程中,航天员受到各种物理因素和环境因素