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摘要:装甲车辆振动评价不但要考虑振动对乘员舒适性影响,还应考虑其对乘员作业绩效影响。本文结合乘员作业特点,选取了选择反应时,有效完成时和错误率作为振动绩效指标。
关键词:振动环境;装甲车辆乘员;作业绩效
前言
车辆行驶产生的振动和冲击会加速乘员疲劳,影响乘员心理状态和战斗能力[1]。目前对装甲车的振动评价主要借鉴和参照民用车辆评价方法[2-3],以暴露时间及总加权值作为评价指标。而装甲车辆不仅是运载平台,还是特殊作业平台(即战斗平台),因此对其进行振动评价,不但要关注乘员振动舒适性影响,还应考虑振动对乘员作业绩效影响。本文从振动绩效指标选择,实验方案设计,指标有效性检验等方面就振动对乘员作业影响进行了分析研究。
1.振动绩效指标的选择
装甲车辆乘员要在振动环境下对接收的指令信息,观察到的战场环境快速准确做出反应和判断。就作战过程来看,乘员接受外部信息刺激,需首先对其进行识别判断,并快速做出相应操作。整个过程包含有简单反应时,选择反应时等统计特征[4]。基于针对性原则,典型性原则和可操作性原则,选取选择反应时,有效完成时和错误率作为振动绩效指标。
2.实验内容
2.1绩效实验
振动绩效实验主要分为选择反应时实验和记忆完成时实验,见图1
2.1.1选择反应时实验
选择反应时模拟了战场环境下,乘员对于接受的防空警报,防化警报和防生警报做出判断并完成相应操作的过程。实验人员认真观察三种警报灯的变化情况,并迅速作出判断操作。
2.1.2记忆反应时实验
记忆反应时实验不但要求实验人员集中精力短时正确记忆随机出现的6位数字,还要正确输入。乘员通过记忆和按键操作有效完成单次任务的时间定义为有效完成时,该部分用于测定乘员的有效完成时和错误率。
2.2被试对象
实验人员共10人,全部为男性,具有一定的装甲车辆乘驾经验。年龄在24-26岁之间,所有实验对象均为右利手且身体健康,状态良好,视力正常。实验人员能够熟练掌握振动绩效实验的作业任务。参实人员随机分组乘于后乘载员位置。
2.3实验任务
实验是获取不同振动水平下实验人员完成指定作业任务的绩效实验数据。研究不同舱室振动水平对乘员作业绩效的影响,分析不同振动量级对乘员作业绩效指标的影响规律。实验设定为1种静态工况和8种行驶工况,并获取了各工况振动总加权值。
2.4实验过程
①实验前,参实人员佩戴防护耳麦并完成车辆静态绩效实验。②车辆调整至各工况,实验人员完成各工况时两种绩效实验各两次。实验完成后停车开窗通风。实验人员休息3分钟,进行下一工况实验。③单组实验人员完成全部工况实验后换下一组实验人员重复步骤2、3,直至所有实验人员完成全部指定工况实验。
3.实验结果分析
采用砍头去尾法剔除明显偏大和偏小的异常数据,得出工况实验数据平均值。对于实验数据采用方差分析及最小二乘拟合法进行处理分析。
4.1 实验数据统计平均值分析
由表1可知总体平均选择反应时为545ms,有效完成时为3579ms,错误率为2%。实验中,选择反应时可延长约60ms。最长记忆反应时达到了5092ms,比静态完成时延长了近42%。最大错误率达到了18%,为正常状态的9倍。方差分析也表明了振动对绩效的显著性影响。
4.2 振动与绩效指标关系分析
以有效完成时为例,对振动总加权值和有效完成时采用最小二乘法进行二次曲线拟合。到拟合方程为:
4.结论
(1)振动会对乘员高效完成一定作业任务产生严重影响。在本文设定实验中,振动对有效完成时和错误率指标影响较显著。对装甲车辆的振动评价应考虑振动绩效影响。
(2)本文对振动绩效进行了初步分析。实验任务简单,样本有限。为体现振动绩效评价的针对性和有效性,可结合实际任务进行模拟任务仿真分析,增加样本,对拟合曲线进行修正和完善。
参考文献:
[1]刘维平.车辆试验学[M].北京:兵器工业出版社,2005.11.
[2]中国人民解放军总参谋部装甲兵装备技术研究所.GJB59.15-88《装甲车辆试验规程.野外振动试验》[S],1988.
关键词:振动环境;装甲车辆乘员;作业绩效
前言
车辆行驶产生的振动和冲击会加速乘员疲劳,影响乘员心理状态和战斗能力[1]。目前对装甲车的振动评价主要借鉴和参照民用车辆评价方法[2-3],以暴露时间及总加权值作为评价指标。而装甲车辆不仅是运载平台,还是特殊作业平台(即战斗平台),因此对其进行振动评价,不但要关注乘员振动舒适性影响,还应考虑振动对乘员作业绩效影响。本文从振动绩效指标选择,实验方案设计,指标有效性检验等方面就振动对乘员作业影响进行了分析研究。
1.振动绩效指标的选择
装甲车辆乘员要在振动环境下对接收的指令信息,观察到的战场环境快速准确做出反应和判断。就作战过程来看,乘员接受外部信息刺激,需首先对其进行识别判断,并快速做出相应操作。整个过程包含有简单反应时,选择反应时等统计特征[4]。基于针对性原则,典型性原则和可操作性原则,选取选择反应时,有效完成时和错误率作为振动绩效指标。
2.实验内容
2.1绩效实验
振动绩效实验主要分为选择反应时实验和记忆完成时实验,见图1
2.1.1选择反应时实验
选择反应时模拟了战场环境下,乘员对于接受的防空警报,防化警报和防生警报做出判断并完成相应操作的过程。实验人员认真观察三种警报灯的变化情况,并迅速作出判断操作。
2.1.2记忆反应时实验
记忆反应时实验不但要求实验人员集中精力短时正确记忆随机出现的6位数字,还要正确输入。乘员通过记忆和按键操作有效完成单次任务的时间定义为有效完成时,该部分用于测定乘员的有效完成时和错误率。
2.2被试对象
实验人员共10人,全部为男性,具有一定的装甲车辆乘驾经验。年龄在24-26岁之间,所有实验对象均为右利手且身体健康,状态良好,视力正常。实验人员能够熟练掌握振动绩效实验的作业任务。参实人员随机分组乘于后乘载员位置。
2.3实验任务
实验是获取不同振动水平下实验人员完成指定作业任务的绩效实验数据。研究不同舱室振动水平对乘员作业绩效的影响,分析不同振动量级对乘员作业绩效指标的影响规律。实验设定为1种静态工况和8种行驶工况,并获取了各工况振动总加权值。
2.4实验过程
①实验前,参实人员佩戴防护耳麦并完成车辆静态绩效实验。②车辆调整至各工况,实验人员完成各工况时两种绩效实验各两次。实验完成后停车开窗通风。实验人员休息3分钟,进行下一工况实验。③单组实验人员完成全部工况实验后换下一组实验人员重复步骤2、3,直至所有实验人员完成全部指定工况实验。
3.实验结果分析
采用砍头去尾法剔除明显偏大和偏小的异常数据,得出工况实验数据平均值。对于实验数据采用方差分析及最小二乘拟合法进行处理分析。
4.1 实验数据统计平均值分析
由表1可知总体平均选择反应时为545ms,有效完成时为3579ms,错误率为2%。实验中,选择反应时可延长约60ms。最长记忆反应时达到了5092ms,比静态完成时延长了近42%。最大错误率达到了18%,为正常状态的9倍。方差分析也表明了振动对绩效的显著性影响。
4.2 振动与绩效指标关系分析
以有效完成时为例,对振动总加权值和有效完成时采用最小二乘法进行二次曲线拟合。到拟合方程为:
4.结论
(1)振动会对乘员高效完成一定作业任务产生严重影响。在本文设定实验中,振动对有效完成时和错误率指标影响较显著。对装甲车辆的振动评价应考虑振动绩效影响。
(2)本文对振动绩效进行了初步分析。实验任务简单,样本有限。为体现振动绩效评价的针对性和有效性,可结合实际任务进行模拟任务仿真分析,增加样本,对拟合曲线进行修正和完善。
参考文献:
[1]刘维平.车辆试验学[M].北京:兵器工业出版社,2005.11.
[2]中国人民解放军总参谋部装甲兵装备技术研究所.GJB59.15-88《装甲车辆试验规程.野外振动试验》[S],1988.