运动感知是人与外界环境交互的重要过程,飞行员在飞行过程中正确地感知飞机的运动状态是操纵决策和执行的前提,也是安全飞行的重要保证。同时,研究人体运动感知在飞行模拟器研发领域有重要意义。本文采用理论分析和建模仿真的方法,研究了飞行(模拟)环境下人体运动感知的机理,分析了各种运动错觉的特点,并对相关运动感知系统和运动错觉进行建模和仿真分析。本文首先分析了人体运动感知的机理,详细分析了视觉系统、前庭系统和体感系统的感知方式和生理结构。分别对视觉系统、前庭系统和体感系统构建了数学模型,并分析了前庭系统运动感知的阈值。飞行过程中的运动错觉是导致飞行事故的重要诱因,也是飞行模拟器运动感觉不逼真的重要原因。本文详细分析了运动病、空间定向障碍、科里奥利错觉和视觉诱发的自身运动等常见的飞行错觉,提出了错觉的预防方法和处置策略,并结合相应的感知模型对运动错觉进行仿真分析。本文构建和实现了针对角速度感知和线速度感知的视觉-前庭交互运动感知模型、飞行员感知和控制模型以及人体运动感知工具箱,依次分析了各个模型的特性。本文实现的模型基本能满足飞行员运动感知建模仿真的要求。最后,结合本文中的人体运动感知工具箱,基于Qt集成开发环境,接入多功能飞行仿真驾驶杆,编程开发实现了一个兼具实时性和人-机交互性的人体运动感知系统,该系统可用于进一步研究人体运动感知,亦可作为一种简易的桌面式人-机交互飞行仿真分析系统。