CN109896045B - 一种驾驶舱光学环境测试装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于航空照明模拟及测试技术，涉及到一种驾驶舱光学环境搭建和测试的方法，可用于采集驾驶舱内完整的照明数据分布情况，并用于飞机驾驶舱内照明系统设计、飞行员视觉需求的测试与评价，最终指导驾驶舱内的照明设计。驾驶舱光环境测量方法包含光学测试系统设计、典型位置照度测量、照明设备亮度和颜色测量四部分。为驾驶舱光学环境的搭建和测试提供了一种可行而高效的方法，规范了驾驶舱光学环境的测试标准，为驾驶舱内人机工效研究提供了数据平台。

Description

一种驾驶舱光学环境测试装置及方法
技术领域
本发明涉及一种驾驶舱光学环境测试装置及方法，可用于采集驾驶舱内完整的照明数据分布情况，并用于飞机驾驶舱内照明系统设计、飞行员视觉需求的测试与评价，最终指导驾驶舱内的照明设计。
背景技术
飞机驾驶舱中各种信息的传递与飞行员接收信息的最主要通道是视觉，视觉信息的可读或辨认与驾驶舱环境照明密切相关。驾驶舱照明的好坏是直接影响飞行员视觉功能发挥的一个重要因素。作为驾驶舱照明研究的基础，驾驶舱内光学环境的测试及测量方法的研究就尤为重要，测试数据的准确性及可靠性是影响驾驶舱数字光环境模型和人机工效研究的重大影响因素之一。
发明内容
本发明目的是提供一种新型的驾驶舱光学环境测试装置。为驾驶舱光学环境的搭建和测试提供了一种可行而高效的方法，规范了驾驶舱光学环境的测试标准，为驾驶舱内人机工效研究提供了数据平台。
为了实现这一目的，本发明的技术方案如下：一种驾驶舱光学环境测试装置，其特征在于，包含有，
暗室，其环境照度小于0.01Lx；
模拟驾驶舱，其处于所述暗室内，所述模拟驾驶舱用于模拟真实驾驶舱，所述模拟驾驶舱内具有被测照明设备，所述模拟驾驶舱上具有自转转台，使得所述模拟驾驶舱能够水平360°旋转；
光源，其上具有移位装置，使得光源能够水平移位；以及，
测试设备，其置于设计眼位，所述测试设备具有亮度计。
所述被测照明设备具有平视显示器、正前方控制板、多功能显示器、辅助显示器；、警告灯/信号灯板、导光板/信号灯、泛光灯。
本发明还提供一种驾驶舱光学环境测试方法，其特征在于，包含有以下步骤，
提供装置；
考虑环境照度、光源位置及驾驶舱的旋转角度对测试的影响；
驾驶舱照明的物理参数测量采用分区法与取面法结合方式进行测量：取面法：每个面连续测试3次，最后取3次测试的平均值；分区法：为便于测试驾驶舱各显示装置显示面的亮度、光分布和色度值等，将显示装置分成区域进行测试；
照度测试位置分基准位置和随机位置：基准位置是固定的并按以下原则选取：第一类按照驾驶舱光敏传感器布局的位置确定，第二类按照显示器有效显示面积的对角线选取，选取一条对角线(原则上不选择有光敏传感器的那条对角线)2个对角点，最大程度提高照度测试的覆盖面和完整性；随机位置是需测试的点(面)或是观察的点(面)，首先考虑显示器有效显示面积的尺寸，按照等分原则对显示器有效显示面积分区，原则上对各显示器横向等分，等分间距D＝(100～200)mm，假定等分区域数量为N，N一般介于2和4之间；然后按照测试点的类型和位置选取测试点，原则上每个区域内选择不少于2种类型测试点(按照颜色区分类型，并尽量提高测各试点的分布间距)，同时保证整个显示器内所有测试点中每种类型(按照颜色定义)至少有1个；最终按照所有测试点的位置确定传感器的数量和位置，当各区域内任意2个测试点的间距小于横向等分间距D的一半时，则选取更靠近该区域的几何中心的测试点作为照度采集点，最终各显示器内传感器的数量应介于N与2N之间；
驾驶舱各显示装置的显示面在保持测试距离不变的状态下，对亮度计的位置进行水平方向和垂直方向的移动，或保持亮度计的位置不变，通过改变亮度计角度，以获得所需的测试方向与被测显示装置的显示面法向方向的夹角；
最终各显示装置工作在不同的环境照明强度下，按照上述方法依次测量各显示装置中有效显示面上各区域亮度。
与现有技术相比，本发明的优点至少在于：
1、测试方法针对所有环境条件均有可执行方案；
2、测试方法覆盖驾驶舱内所有照明设备；
3、测试数据严格覆盖所有观察面，数据准确，建立的光学模型可靠；
4、通用性好，能够广泛适用于多型号飞机。
附图说明
图1是本发明中驾驶舱实验装置布置示意图。
图2是本发明中驾驶舱中光源与驾驶舱的相对位置示意图。
图3是本发明中测试系统组成示意图。
图4是本发明中设计眼位到被测试设备水平面布置示意图。
图5是本发明中设计眼位到被测试设备垂直面布置示意图。
图6是本发明中多功能显示器分割子面(区域)示意图。
图7是本发明中平视显示器分割子面(区域)示意图。
图8是本发明中辅助显示器分割子面(区域)示意图。
图9是本发明中正前方控制板分割子面(区域)示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施方法结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明在动态光学环境中中进行，实验环境与设备主要包括：暗室、光源、驾驶舱和测试设备。其中暗室环境照度小于0.01Lx，光源采用自然光与模拟光源结合的方式来实现，驾驶舱及舱内设备与飞机装机件外形及功能(仅照明)相同，被测照明设备包括平视显示器、正前方控制板、多功能显示器、辅助显示器、警告灯、信号灯板、导光板、信号灯、泛光灯。
驾驶舱中光源与驾驶舱的相对位置如图1所示。驾驶舱可以沿着水平面360°自由旋转，光源也可沿两个轴向移动。测试设备与被测试设备组成的测试系统，如图2所示，其中测试设备(亮度计等)放置于设计眼位，如图3、图4所示。
本发明考虑19×7×5×10四因素影响，其中第一个变量是十九种环境照度强度水平，见表1。
表1实验环境照度强度水平
序号 环境光 环境照度(Lx)
1 夜晚1 0.1
2 夜晚2 0.2
3 夜晚3 0.5
4 黎明黄昏1 1
5 黎明黄昏2 2
6 黎明黄昏3 5
7 黎明黄昏4 10
8 阴天1 20
9 阴天2 50
10 阴天3 100
11 阴天4 200
12 阴天5 5000
13 阴天6 1000
14 阴天7 2000
15 阴天8 5000
16 晴天1 10000
17 晴天2 20000
18 晴天3 50000
19 晴天直射光(阳光直射) 110000
第二个变量和第三个变量是天空分布的光源位置，分垂直、水平两个位置的，光源位置角度见表2。
表2光源与相对于驾驶舱平显显示平面的角度分布
Figure BDA0001502724100000051
第四个变量是驾驶舱沿水平方向转动的角度，分为180°、160°、140°、120°、100°、80°、60°、40°、20°、0°十个角度。
驾驶舱照明的物理参数测量采用分区法与取面法结合方式进行测量。取面法中每个面连续测试3次，最后取3次测试的平均值。
分区法是为便于测试驾驶舱各显示装置显示面的亮度、光分布和色度值等，将显示装置分成区域进行测试，区域划分见图6、图7、图8、图9。
在驾驶舱各显示装置的显示面上选择测试点Pi，测试区域内的亮度，在测试Pi区域内的亮度Li时，亮度计可平移，亮度计与被测区域的距离如图3和图4所示。
照度测试位置分基准位置和随机位置。基准位置是固定的并按以下原则选取：第一类按照驾驶舱光敏传感器布局的位置确定，第二类按照显示器有效显示面积的对角线选取，选取一条对角线(原则上不选择有光敏传感器的那条对角线)2个对角点，最大程度提高照度测试的覆盖面和完整性；随机位置是需测试的点(面)或是观察的点(面)，首先考虑显示器有效显示面积的尺寸，按照等分原则对显示器有效显示面积分区，原则上对各显示器横向等分，等分间距D＝(100～200)mm，假定等分区域数量为N，N一般介于2和4之间；然后按照测试点的类型和位置选取测试点，原则上每个区域内选择不少于2种类型测试点(按照颜色区分类型，并尽量提高测各试点的分布间距)，同时保证整个显示器内所有测试点中每种类型(按照颜色定义)至少有1个；最终按照所有测试点的位置确定传感器的数量和位置，当各区域内任意2个测试点的间距小于横向等分间距D的一半时，则选取更靠近该区域的几何中心的测试点作为照度采集点，最终各显示器内传感器的数量应介于N与2N之间；
驾驶舱各显示装置的显示面在保持测试距离不变的状态下，对亮度计的位置进行水平方向和垂直方向的移动，或保持亮度计的位置不变，通过改变亮度计角度，以获得所需的测试方向与被测显示装置的显示面法向方向的夹角。
最终各显示装置工作在不同的环境照明强度下，按照上述方法依次测量各显示装置中有效显示面上各区域亮度。
以上仅表达了本发明的实施方法，其描述较为具体和详细，但且不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (1)

1.一种驾驶舱光学环境测试方法，其特征在于，包含有以下步骤，
提供驾驶舱光学环境测试装置，驾驶舱光学环境测试装置包含有：暗室，其环境照度小于0.01Lx；模拟驾驶舱，其处于所述暗室内，所述模拟驾驶舱用于模拟真实驾驶舱，所述模拟驾驶舱内具有被测照明设备，所述模拟驾驶舱上具有自转转台，使得所述模拟驾驶舱能够水平360°旋转；光源，其上具有移位装置，使得光源能够水平移位；以及，测试设备，其置于设计眼位，所述测试设备具有亮度计，其中，所述被测照明设备具有平视显示器、多功能显示器、辅助显示器；
考虑环境照度、光源位置及驾驶舱的旋转角度对测试的影响；
驾驶舱照明的物理参数测量采用分区法与取面法结合方式进行测量：取面法：每个面连续测试3次，最后取3次测试的平均值；分区法：为便于测试驾驶舱各显示器显示面的亮度、光分布和色度值，将各显示器分成区域进行测试；
照度测试位置分基准位置和随机位置：基准位置是固定的并按以下原则选取：第一类按照驾驶舱光敏传感器布局的位置确定，第二类按照显示器有效显示面积的对角线选取，选取一条对角线的2个对角点且该条对角线上没有光敏传感器，以提高照度测试的覆盖面和完整性；随机位置是需测试的点或是观察的点，首先考虑显示器有效显示面积的尺寸，按照等分原则对显示器有效显示面积分区，对各显示器横向等分，等分间距D=100～200mm，假定等分区域数量为N，N介于2和4之间；然后按照测试点的类型和位置选取测试点，每个区域内选择不少于2种类型测试点，按照颜色区分类型，并提高各测试点的分布间距，同时保证整个显示器内所有测试点中按照颜色定义的每种类型至少有1个；最终按照所有测试点的位置确定传感器的数量和位置，当各区域内任意2个测试点的间距小于横向等分间距D的一半时，则选取更靠近该区域的几何中心的测试点作为照度采集点，最终各显示器内传感器的数量应介于N与2N之间；
驾驶舱各显示器的显示面在保持测试距离不变的状态下，对亮度计的位置进行水平方向和垂直方向的移动，或保持亮度计的位置不变，通过改变亮度计角度，以获得所需的测试方向与被测显示器的显示面法向方向的夹角；
最终各显示器工作在不同的环境照明强度下，按照上述方法依次测量各显示器中有效显示面上各区域亮度。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114063466A (zh) * 2021-09-30 2022-02-18 威凯检测技术有限公司 一种基于虚拟仿真场景的辅助驾驶系统检测方法
CN113870651A (zh) * 2021-11-05 2021-12-31 中国航空无线电电子研究所 一种驾驶舱显示器亮度调节实验装置以及实验方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104627384A (zh) * 2013-11-14 2015-05-20 上海航空电器有限公司 大型飞机驾驶舱照明环境仿真测评系统及其测评方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTO20060923A1 (it) * 2006-12-27 2008-06-28 Alenia Aeronautica Spa Sistema per la simulazione a terra delle condizioni di illuminazione ambientale nella cabina di pilotaggio di un velivolo in volo.
DE102015103735A1 (de) * 2015-03-13 2016-09-15 Airbus Defence and Space GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Testen eines in einem Luftfahrzeug zu bedienenden Geräts
US9916768B2 (en) * 2016-01-15 2018-03-13 The Boeing Company Systems and methods for providing sunlight simulation in a vehicle simulator
US10091497B2 (en) * 2016-02-04 2018-10-02 The Boeing Company Night vision imagining system acuity verification test fixture

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104627384A (zh) * 2013-11-14 2015-05-20 上海航空电器有限公司 大型飞机驾驶舱照明环境仿真测评系统及其测评方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
林燕丹 ; 艾剑良 ; 王玮 ; 董孟迪 ; 邱婧婧 ; .环境工效综合影响因素及机理研究.科技资讯.2016,(第13期),174-175. *

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