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前不久，第十三届阿布扎比防务展（ IDEX2017）&国际海事防务展（NAVDEX 2017）在阿联酋首都阿布扎比的国家展览中心隆重闭幕。为期5天（2017年2月19日-23日）的精彩展会共吸引了世界57个国家和地区、超过1200家企业参展，陆、海、空、天，来自全世界的各型先进武器和防务装备都竞相登场，展会现场熙熙攘攘，不计其数的尖端武器和气势恢宏的盛大场面都令人难以忘怀。因此本文从人因工程视角，带您回顾本次展会中的点点滴滴。 本文共分为6期： 第1期：世界各国军事装备掠影篇 第2期：军事装备中的人因工程—照明环境篇 第3期：军事装备中的人因工程—布置及通道篇 第4期：军事装备中的人因工程—交互装置篇 第5期：军事装备中的人因工程—界面显示篇 第6期：军事装备中的人因工程—附属装备篇 下面，跟小编一起，开始回顾一下此次展会不容错过的精彩内容吧！ 第2期：军事装备中的人因工程—照明环境篇 “Ease of use. Peace of mind” （便捷、放心）这是美国诺·格（Northrop Grumman）公司为旗下产品——多功能 Vision Master FT Total Watch 的宣传标语，目的是为了更加安全、更加便捷(“greater safety and convenience”)。 美国诺·格（Northrop Grumman） 公司产品宣传封面 美国诺·格（Northrop Grumman）公司产品宣传页 同时法国舰艇建造集团DCNS也在宣传册中提出“User friendly”（以用户为中心）来体现他们产品——Naval Combat System适合用户需求的特点，并通过独立板块内容进行宣传。 法国舰艇建造集团（DCNS）产品宣传封面 这也意味着以诺格公司、DCNS为代表的军工巨头们对于军事装备人因工程的重视，主要体现在“便捷性”、“安全性”等方面。 在本次参展展品特点的114项关键词中，“人因工程”是与指挥控制系统、船舶工程、通讯系统、海用雷达系统、情报收集、模拟训练等关键词并列的一项关键词，进一步突出显示了人因工程在军事装备中的重要属性。从人因工程视角看此次展会中的军事装备，确实有一些设计思想和产品特点是值得我们学习和思考。 照明环境 照明环境是构成舱室环境设计的一项重要内容，也是人因工程学科研究的一个重要方向。由于舰员在通常接受到的信息中70- 80%都是通过视觉获取，因此照明环境对舰员视觉获取信息的效率和质量产生重要的影响，从而影响舰员的工作绩效；与此同时，光线的照度、颜色等特点也会对舰员疲劳、生理节律、情绪、健康等都会产生一定的影响。 （1）水面舰艇驾驶舱室照明特点 在舰员全程引导下参观了BAYNUAH级轻护舰（ALHELY）的驾驶室： 登船参观阿联酋BAYNUAH级轻护舰驾驶室 1）驾驶室目测约8m*4m，正面及两侧共有13扇玻璃透光窗户，自然采光条件良好；经ALHELY轻护舰上的舰员介绍目前驾驶室照明环境有两种：蓝光/白光；一般日常条件下用白光照明，包括白天采光较好时可采用自然光；作战模式、紧急告警等特殊条件下用蓝光照明。 2）目前驾驶室海图作业为传统纸质的航海海图量测、绘算和标注等，海图灯置于海图桌右上方，可支持上下、前后、左右自由调整位置；海图灯采用LED灯管，通过旋钮进行开关和两种颜色调换，海图灯光颜色也为：蓝色/白色，支持自由转换。 3）海图桌作业区域有遮光帘环绕，可自由拉开或收起，形成完全独立海图作业区域； ALHELY轻护舰驾驶室内部示意图 4）驾控台的操作面板具有遮光板，避免舷窗外光源在面板表面产生眩光，同时遮光板的设置还应考虑不会影响舰员观察窗外的视野，该处遮光板高度设计需要结合舰员的实际身高、视野范围等进行设计，采用合适的高度，不能过高也不能过低。 随后又参观了科威特SABHAN号登陆舰的驾驶室以及阿联酋16METER高速艇的驾驶室。 科威特SABHAN号登陆舰驾驶室（自然光环境） 该型登陆舰的驾驶室简洁、通透，目测约6m*2m，正面共有5扇窗户，两侧舱门之间过道可以穿行，室内自然采光条件较好。 阿联酋16METER高速艇的驾驶室（自然光环境） （2）潜艇舱室照明特点 潜艇具有复杂的武器系统，因此需要有效、安全和低成本的作战任务训练，以允许操作者在系统的管理和战术训练的船员的实践，消除真实的风险操作和最小化海上练习的成本。SAES公司是一家专门从事水下安全和防御设备和系统的公司，提供声纳、指控系统等各种适应客户需求的高级解决方案，其为西班牙海军开发的潜艇战术模拟器，可真实地再现潜艇船员将在真实情况下的情境和团队作业感受，有利于加强潜艇作战模拟和训练。如下图所示SAES公司在其产品宣传册中刊登的潜艇模拟红光照明作业环境。 SAES公司开发的潜艇战术模拟（红光照明环境）
（3）作战情报中心照明特点 《Naval Forces》展会杂志刊登“No Compromise”文章，其配图为某CIC作战情报中心，从图中可以看出其舱室屋顶的灯具同时采用蓝色/白色两种。
<Naval Forces>杂志刊登某CIC作战情报中心 （蓝色照明环境） （4）台位局部照明特点 为满足作战任务中的视觉需求，多数显控台都有局部照明设计，以确保舰员能够高效、舒适的完成视觉作业任务，不同显控台位根据作业任务需要采用不同的局部照明设计，包括不同发光类型的灯具、灯具位置设置、照度水平、色温的选择等，都是需要考虑的人因问题。
<Naval Forces>杂志刊登显控台局部白光照明
挪威康斯伯格（Kongsberg Defence& Aerospace）公司显控台局部黄光照明 看到展会中出现的这些不同的照明环境特点，小编此时不禁浮想联翩！想起曾经看过美国大片中不同舱室中不同的照明环境，例如美剧《末日孤舰》中的CIC作战情报中心，几乎整剧都处于这种蓝光作业环境，其灯具同时采用蓝色与白色两种方式；而其驾驶室，白天处于自然光，夜晚则采用红光照明；《猎杀红十月》电影中，潜艇作战指挥中心夜间也采用了红色照明。
（蓝光照明环境）
（红光照明环境）
（红光照明环境）
美国电影《猎杀红十月》作战指挥中心剧照 （蓝光照明环境） 上述几处照明环境特点主要涉及了红光、蓝光、白光以及局部照明，那么，为什么不同场合会采用不同的照明环境呢？不同的颜色和不同方式的照明环境对于人的视觉作业是否有不同的影响呢？下面进行的简要分析。 人与环境之间一直保持着互动的关系，人眼睛是光的接收器，也是心理感受器，人在空间的感知经验和环境信息，是由获取的知识和经验所构成，来自于“光”对视觉感官的刺激，并通过视觉系统作用而产生知觉反应，形成人的视觉特性，从而感觉周围事物和环境。如果没有了“光”，便不能通过视觉去感受对空间的感觉，就失去对空间的认知。 从本质来讲，所有人能够知觉到的视觉刺激都是一种电磁波，这些电磁波可以被看作是可见光谱中的一个点。图中，从380nm（被知觉为蓝-紫色）到780nm的光波（被知觉为红色）为可见光，横坐标表示坐标点的波长，决定了被知觉的光刺激的色调；纵坐标为波幅，决定了它的明度。由于不同的光波经常混在一起，因此眼睛通常接收到的并非单一波长，如图中蓝光和红光混合光，则被知觉为紫色。而前面提到的舱室中的红光、蓝光等光线也都是混合光。
（1）红光照明 人眼的视觉感受细胞主要有视锥细胞（昼视）和视杆细胞（夜视），而其中的视杆细胞对光照极为敏感，黑暗条件下只有视杆细胞发挥作业，当其从明亮的环境中进入到黑暗条件下时，视杆细胞需要很长的时间才能适应，因此会出现短暂的失明现象。如果对于潜艇指挥舱室的作业人员，不论是白天还是黑夜都需要用灯光来照明，如果是白天用什么颜色的灯光都是可以的，但到了夜间，如果用潜望镜观察外面时，由于外面是黑的，眼睛会由于视杆细胞的长时间才能适应，因此如果很长时间才能看清可能会延误战机。 而由于视杆细胞对长波长的光不敏感，即红光不敏感，因此红光照明下，视杆细胞始终处于暗适应状态，再回到黑暗条件下时不会引起视觉的短暂丧失，因此可以看到有些潜艇指挥舱室夜间采用红光照明。同样道理，夜间航向时，水面舰艇驾驶室也采用红光照明，确保在进行驾驶室内作业的同时，也可用望远镜观察眺望远处，而避免由于暗适应调节带来的麻烦。 此外，作战任务紧急或告警情况下可采用红灯，红色光环境营造一种危机、紧迫的氛围，可以用来让各组人员保持警惕和觉醒。但对于不会接触潜望镜、观察舱外或出舱的其他战位人员则不必要采用红光让其处于暗适应状态，白光条件下光线更充足方便其作业。先进的潜望镜采用光电潜望镜，夜间目标显示在电脑屏幕上，各个舱室不分昼夜，则采用正常的日光灯照明。 （2）蓝光照明 分析采用蓝色光照明的原因可能有以下几方面： 首先，人眼视网膜上的视杆细胞对光的敏感度高，在弱光条件下占主导作用，视杆对于波长为500nm左右（蓝光范围）刺激具有最大的敏感度，即人眼视杆细胞对蓝光最敏感，微弱的蓝光即就能使得人看清物体，因此低照度下适当的蓝光照明可提高有效光效，从而达到提高视觉工效的效果。 其次，人眼除了包含视锥细胞和视杆细胞的视觉通道，还包含第三类感光细胞的非视觉通道，能够对褪黑素等激素的分泌产生影响，从而实现对人体生物节律的调节作用。人的血液中，如果褪黑激素增多，就会有疲倦、嗜睡等症状；如果褪黑色素减少，则会让人精神，变得兴奋。有研究表明，短波长的光（如蓝色光）更容易影响人体的生理节律，对褪黑激素分泌的抑制能力较强。因此从照明的生物学效应来看，作战舱室采用蓝光照明，可以抑制舰员内褪黑色素的分泌，达到缓解疲劳的作用，从而避免由于疲劳而引起效率的下降。 再次，蓝色属于冷色调，蓝色光源营造的光环境让人心理上感觉冷静、觉醒和警惕，对于作战任务紧急、压力极大条件下，可通过蓝色照明减少舰员的紧张和慌乱感觉，有利于提高作战任务绩效。 此外，蓝色与红色是对抗色，而用红色通常用来表示危险等级最高的告警信息，蓝光照明条件下，红色告警信息更容易捕获注意，让人眼快速识别，避免重要信息疏漏，提高安全性。 但是，对于蓝光的使用需要设计合理合适的光成分，过多的蓝光成分会对人的视网膜造成伤害，此外蓝光成分的比例不协调的话可能导致显色性的下降从而引起视觉疲劳。 （3）白光照明 舱室采用白色光照明，可能有以下几方面原因：一是因为日常生活中白光照明与自然光较为接近，是使用最多、最普遍的一种照明方式，也是舰员生理心理较为习惯的一种方式；二是白光明亮，人眼能够清晰分别物体，视觉感官对空间对辨识能力较高，有利于提高其对空间事物的心理感知，降低视觉疲劳；三是白光照明的显色性好，人眼能够在白色光源照明下，轻松争取的辨识物体或信息本来的颜色，白炽灯的显色指数定义为100，视为理想的基准光源；此外白色光营造的舱室光环境氛围自然、简洁、典雅，有利于舰员保持一种稳定、泰若自如的心态。 （4）局部照明 当紧急的作战任务发生时，或警报拉响的条件下采用局部照明，分析其原因可能是为了减少对不必要物体的照明，从而尽量减少外界不必要的事物“自下而上”的捕获操作人员有限的注意资源，而引起“分心”，不利于其操作任务。因而通过这种局部照明方式，操作人员只能看到与其任务相关的物体（其他不相关的即使想看也看不见），可以将操作人员有限的注意资源集中到与作战任务紧密相关的信息上，从而提高作战绩效。 当然，上述几种照明特点只是小编从本次展会中所看到的舰船照明环境中的冰山一角，实际的舰船照明环境是一个极为复杂的人因工程问题，不同应用场景的照明特点更是举不胜举。 但是总的来说，不管在何种场景下的种照明环境，都与特定使用任务背景、人员视觉特性、生理心理健康、传统习惯等方面紧密相关。国外在照明设计中考虑人因工程的设计理念是值得我们学习的，但当我们在进行我国舱室或台位的灯光照明设计时，还需要深入考虑我国人群特点与国外的一致性和差异性，紧密结合我国舰员的视觉特性、生理和心理健康、传统习惯及相应的任务背景等方面，进行“因地制宜”的人因分析与研究，才能使我们的舱室照明环境更适合于我国舰员的作战使用需求和生理心理健康。 本文作者：刘双、张驰、李飞、胡钰 军事防务表演精彩视频回顾： 建议在WiFi条件下观看（土豪随意~） |
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