Сенсорные иллюзии в авиации

Человеческие чувства не предназначены естественным образом для окружающей среды в полете. Пилоты могут испытывать дезориентацию и потерю перспективы, создавая иллюзии, которые варьируются от ложных горизонтов до сенсорного конфликта с показаниями инструментов или ошибкой высоты над водой.

Вестибулярная система

Диаграмма внутреннего уха и вестибулярной системы

Анимация, демонстрирующая, как волосы в полукруглом канале обнаруживают угловое движение, входное задержку и возможное акклимацию к угловым движению

Отделенбулярная система , которая отвечает за чувство баланса у людей, состоит из органов отолита и полукруглых каналов . Иллюзии в авиации вызваны, когда мозг не может примирить входы с вестибулярной системы и визуальной системы . Три полукруглых канала, которые распознают ускорения в высоте , рыскании и рулоне , стимулируются угловыми ускорениями ; в то время как органы отолита, саккула и утрику , стимулируются линейными ускорениями. Стимуляция полукруглых каналов происходит, когда движение эндолимфы внутри каналов вызывает движение Crista Ampullaris и волосковых клеток внутри них. Стимуляция органов отолита происходит, когда гравитационные силы или линейные ускорения вызывают движение отолитной мембраны, отолитов или волосков макулы . ^{[ 1 ]}

Соматогиральные иллюзии возникают в результате угловых ускорений, стимулирующих полукруглые каналы. Соматогравические иллюзии, с другой стороны, возникают в результате линейных ускорений, стимулирующих органы отолита. ^{[ 2 ]}

Вестибулярный/соматогиральный

Иллюзии, связанные с полукруглыми и соматогировыми каналами вестибулярной системы уха, встречаются главным образом в условиях ненадежных или недоступных внешних визуальных ссылок и приводят к ложным ощущениям вращения. К ним относятся Leans , кладбище спина и спираль , а также иллюзия Coriolis .

Хань

Это наиболее распространенная иллюзия во время полета, и может быть вызвана внезапным возвратом к полету на уровне крыльев после постепенного въезда и длительного применения банка , которое осталось незамеченным пилотом. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^: 4 Причина, по которой пилот может не знать о таком изменении отношения, в первую очередь, заключается в том, что воздействие ускорения вращения на человека ~ 1 градуса в секунду О² ^{[ 5 ]} или меньше ниже порога обнаружения полукруглых каналов . ^{[ 6 ]} На уровне Rolling Wings от такого отношения может вызвать иллюзию, что самолет является банковским делом в противоположном направлении. В ответ на такую иллюзию пилот будет стремиться возвращаться в направлении исходного банка в корректирующей попытке восстановить восприятие отношения уровня .

Кладбище спина

Спин кладбища - это иллюзия, которая может возникнуть для пилота, который входит в спин и характеризуется тем, что пилот становится менее осознанным ощущением вращения, вызванного вращением по мере продолжения спина. ^{[ 4 ]}^: 4 По мере того, как пилот становится меньше осознавать вращение, любая коррекция вращения может привести к тому, что пилот чувствует, что он или она вращается в противоположном направлении. ^{[ 7 ]} Например, если самолет вращается влево, но остается незамеченным в течение некоторого времени, достаточного для того, чтобы пилот стал десенсибилизированным до величины спина, небольшая регулировка на правый руль может покинуть пилот с ощущением вращения. Направо. В результате пилот применит левый руль и неосознанно повторно входит в оригинальный левый вращение. Проверка летных инструментов самолета покажет, что самолет все еще в ходе, что вызывает сенсорное конфликт для пилота. Если пилот не исправляет спин, самолет будет продолжать терять высоту до тех пор, пока не произойдет контакт с местностью.

Кладбище спираль

Спираль на кладбище характеризуется пилотом, ошибочно полагая, что они находятся в полете на уровне крыльев, когда самолет фактически участвует в банковском повороте, и замечает, что альтимер, указывающий на продолжающееся падение высоты. ^{[ 8 ]} Сенсорная дезориентация возвращения от длительного банковского поворота к полету на уровне крыльев может привести к повторному въезду в банковский поворот, как и в силовой иллюзии кладбища. В то время как самолет продолжается в ходе и начинает указывать потерю высоты, пилот попытается исправить потерю высоты, «подтягивая» на управлении самолетом. ^{[ 4 ]}^: 5 Попытка регулировать элементы управления таким образом будут иметь эффект ужесточения радиуса поворота и в конечном итоге ускорить скорость происхождения до тех пор, пока пилот не будет визуально привлечен к характеру ошибки или контакта с местностью. Два самых известных случаев авиакомпании самолета из этой формы пространственной дезориентации была авария 1963 года, в результате которой певица Пэтси Клайн возле Камден, штат Теннесси, а также авария 1999 года, в результате которой погиб Джон Ф. Кеннеди -младший возле виноградников Марты . ^{[ 9 ]}

Кориолис Иллюзия

Это включает в себя одновременную стимуляцию двух полукруглых каналов и связано с внезапным наклоном (вперед или назад) головы пилота, когда самолет поворачивается. ^{[ 10 ]} Это может произойти при наклоне головы вниз (чтобы посмотреть на диаграмму подхода или написать на коленной площадке), вверх (чтобы посмотреть на верхний инструмент или переключатель) или в сторону. Это может привести к подавлению ощущения, что самолет катится, качает и рыжает все одновременно, что можно сравнить с ощущением катания по склону холма. ^{[ 11 ]} Эта иллюзия может сделать пилот быстро стать дезориентированным и потерять контроль над самолетом. ^{[ 4 ]}^: 5^{[ 12 ]}

Вестибулярный/соматогравический

Соматогравические иллюзии вызваны линейными ускорениями. Эти иллюзии с участием утрику и саккулы вестибулярной системы , скорее всего, возникают в условиях с ненадежными или недоступными внешними визуальными ссылками.

Инверсия

Резкое изменение от подъема к прямому и уровню полета может стимулировать органы отолита, чтобы создать иллюзию падающих задом наперед или иллюзию инверсии. Дезориентированный пилот может резко подтолкнуть самолет в низкое отношение к носу, возможно, усиливая эту иллюзию. ^{[ 4 ]}^: 7

Голов

Иллюзия головы включает внезапное линейное ускорение вперед во время уровня полета, где пилот воспринимает иллюзию, что нос самолета разбивает. Ответ пилота на эту иллюзию будет заключаться в том, чтобы толкнуть яблоко или палку вперед, чтобы сбить нос самолета вниз. Ночной взлет из хорошо освещенного аэропорта в совершенно темное небо ( черная дыра ) или катапультовая взлета с авианосца также может привести к этой иллюзии и может привести к аварии. ^{[ 4 ]}^: 7

Голова вниз

Иллюзия головы вниз включает внезапное линейное замедление ( воздушное торможение , понижение клапанов , уменьшение мощности двигателя) во время уровня полета, где пилот воспринимает иллюзию, что нос самолета подавляет. Ответ пилота на эту иллюзию заключается в том, чтобы поднять нос самолета. Если эта иллюзия возникает во время низкоскоростного окончательного подхода, пилот может остановиться на самолете. ^{[ 4 ]}^: 7

Визуальный

Визуальные иллюзии знакомы большинству людей. Даже в условиях хорошей видимости можно испытать визуальные иллюзии.

Линейная перспектива

Эта иллюзия может сделать пилотное изменение (увеличение или уменьшение) наклона их окончательного подхода. Они вызваны взлетно -посадочными полосами с различной шириной, подъемной или пониженной взлетно -посадочными полосами, а также с подъемом или пониженным финальным подходом. Пилоты учатся распознавать обычный окончательный подход, разрабатывая и вспоминая ментальный образ ожидаемой взаимосвязи между длиной и шириной средней взлетно -посадочной полосы. Примером может быть пилот, используемый для небольших областей авиации общей авиации, посещающих крупный международный аэропорт. Гораздо более широкая взлетно -посадочная полоса даст пилоту умственную картину точки, где они обычно начинают вспышку, когда они намного выше, чем должны быть. Пилот, летающий на самолете, где высота кабины относительно земли значительно выше или ниже, чем они используются, чтобы вызвать аналогичную иллюзию в последней части подхода. ^{[ 13 ]}^: 2

Впрыскивающая местность или узкая или длинная взлетно -посадочная полоса

Окончательный подход к пересеченной местности с плоской взлетно -посадочной полосой или к необычайно узкой или длинной взлетно -посадочной полосе может вызвать визуальную иллюзию слишком высокой при окончательном подходе. Пилот может затем увеличить их скорость спуска, расположив самолет необычайно низко на пути к подходу. ^{[ 13 ]}^: 2, 3

Понижающая местность или широкая взлетно -посадочная полоса

Окончательный подход к пониженной местности с плоской взлетно -посадочной полосой или к необычно широкому взлетно -посадочной полосе может привести к визуальной иллюзии слишком низкой при окончательном подходе. Пилот может затем поднять нос самолета, чтобы увеличить высоту, что может привести к низко высокой киоске или пропущенному подходу. ^{[ 13 ]}^: 2, 3

Другой

Подход черного цвета

Иллюзия с черной дырой может произойти во время окончательного подхода ночью (без звезд или лунного света) над водой или неосвещенной местностью к освещенной взлетно-посадочной полосе, в которой горизонт не виден. ^{[ 4 ]} Как следует из названия, оно включает в себя подход к посадке в течение ночи, когда между самолетом и предполагаемой взлетно-посадочной полосой нечего, есть только визуальный «черный хол». ^{[ 14 ]} Пилоты слишком часто уверенно приступают к визуальному подходу, а не полагаться на инструменты во время ночных посадков. В результате это может привести к тому, что у пилота переживает переоценку Glide Path (GPO) из -за отсутствия периферических визуальных сигналов, особенно ниже самолета. ^{[ 15 ]} Кроме того, без периферических визуальных сигналов, позволяющих ориентироваться по сравнению с землей, может быть иллюзия пилота, а наклона и наклона взлетно -посадочной полосы. В результате пилот инициирует агрессивный спуск и неправильно приспосабливается к небезопасному промежуточному пути ниже желаемой траектории трех градусов. ^{[ 13 ]}^: 3

Аукинез

Аутикинетическая иллюзия возникает ночью или в условиях с плохими визуальными сигналами и дает пилоту впечатление, что стационарный источник света находится на курсе столкновения с самолетом. Эта иллюзия вызвана очень маленькими движениями глаз в сочетании с уставитой на фиксированную единственную точку света (заземляющий свет или звезда) на совершенно темном и/или безликом. В таких условиях эти безвредные движения глаз интерпретируются мозгом как движение рассматриваемого объекта (из -за отсутствия точек отсчета). ^{[ 4 ]}^{[ 13 ]}^: 4

Планеты или звезды в ночном небе часто вызывают иллюзию, принимая за посадку огней встречных самолетов, спутников или даже НЛО. Примером звезды, которая обычно вызывает эту иллюзию, является Сириус, которая является самой яркой звездой в ночном небе и зимой, появляется на всей континентальной части Соединенных Штатов на одной-три ширины кулака над горизонтом. В сумерках планета Венера может привести к возникновению этой иллюзии, и многие пилоты ошибочно приняли ее за свет от других самолетов. ^{[ 16 ]}

Ложная визуальная ссылка

Ложные визуальные ссылки иллюзии могут привести к тому, что пилот ориентируется на самолет по отношению к ложному горизонту; Эти иллюзии могут быть вызваны полетом через банкерное облако, ночью, пролетавшая без безлигана с наземными огнями, которые неотличимы от темного неба со звездами или ночной, летающей над безлицевой местностью с четко определенным рисунком наземных огней и темными, без звезд небо.

Стеклянные посадки на воду на гидросамолетах

Спокойная стеклянная вода представляет опасность для пилотов гидросамолетов , потому что отсутствие волн мешает точному суждению высоты самолета над поверхностью воды при посадке. Если пилот переоценивает высоту самолета и не может вспыхивать, кончики поплавок могут быть въехали в воду, переворачивая гидросамолет; Точно так же, если пилот недооценивает высоту самолета, вспыхивает слишком высокие и затягивает, самолет будет снижаться с тем же потенциальным результатом. Стеклянная вода также может привести к необычно ясному виду озера или морского дна и аномально блестящих отражения облаков или береговых черт; Эти посторонние визуальные сигналы могут еще больше дезориентировать пилота. Эти опасности могут быть смягчены путем полета окончательного подхода к земле или параллельно ближайшей береговой линии, что позволяет пилоту использовать землю в качестве визуальной ссылки; Тем не менее, пилот должен позаботиться о том, чтобы предположительно мелкая зона посадки свободна от препятствий. При отсутствии подходящей зоны приземления вблизи берега рекомендуемая процедура состоит в том, чтобы сделать длинный и мелкий подход с медленной и устойчивой скоростью спуска и не пытаться вспыхивать; Тем не менее, пилот должен объяснить увеличение скольжения и расстояния приземления при использовании этой техники. ^{[ 17 ]}

Вексель

Это когда мозг воспринимает периферическое движение, без достаточных других сигналов, применяя к себе. Рассмотрим пример того, как находиться в автомобиле в полосах движения, когда автомобили в соседней полосе начинают медленно ползти вперед. Это может привести к восприятию фактического движения назад, особенно если колеса других автомобилей не видны. Подобная иллюзия может произойти при такси самолета.

Повторяющий шаблон

Это когда самолет движется на очень низкой высоте над поверхностью, которая имеет регулярную повторную картину, например, рябь на воде. Глаза пилота могут неверно истолковывать высоту, если каждый глаз выстраивается в разные части рисунка, а не оба глаза, выстраивающиеся в одну и ту же часть. Это приводит к большой ошибке в восприятии высоты, и любой спуск может привести к воздействию на поверхность. Эта иллюзия представляет особую опасность для пилотов вертолетов, работающих на высоте нескольких метров над спокойной водой.

Примеры

1965 Carmel в воздушном столкновении , ложная визуальная ссылка иллюзия (вершины подъемных облаков)
1999 г. Марта в виде самолета виноградников , пространственная дезориентация (спорная)
Adam Air Flight 574 , Graveyard Spiral (пилоты, занятые несвязанным сбоем оборудования)
Alitalia Flight 4128 , подход к черной дыре иллюзия
Aires Flight 8250 , подход к черной дыре иллюзия
Air India Flight 855 , Leans
Afriqiyah Airways Flight 771 , иллюзия головы
Atlas Air Flight 3591 , иллюзия головы
Copa Airlines Flight 201 , Leans
День, когда музыка умерла , пространственная дезориентация (противоречивая)
Flash Airlines Flight 604 , Leans (спорные)
Полет Air Air Gulf 072 , иллюзия головы
Скабель на гору Эребус , ложная визуальная ссылка иллюзия (беззаботная местность неразличима с неба)
Ричард Рокфеллер#Смерть , пространственная дезориентация
Swissair Flight 111 , Leans (вторичный к электрическому огню и сбои с несколькими оборудованием)
Airlines Airlines Flight 363 , иллюзия Tatarstan Airlines.
Flight 168 VASP , иллюзия черно-хол
Flight 294 Flight 294 West Air , иллюзия (вторичная по сравнению с поломкой инструмента)

Смотрите также

Ссылки

^ Саладин, Кеннет (2012). Анатомия и физиология, единство формы и функции . Нью-Йорк, Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. С. 605–8. ISBN 978-0-07-337825-1 .
^ Вудроу, Эндрю; Уэбб, Джеймс (2011). Справочник по аэрокосмической и эксплуатационной физиологии . Библиотека исследований ВВС. С. 7–37, 7–42.
^ «Пространственная дезориентация: путаница, которая убивает» (PDF) . Консультант по безопасности для безопасности воздуха . Фонд безопасности AOPA. Архивировано из оригинала (PDF) 25 июня 2018 года . Получено 25 июня 2018 года .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон ^глин ^час ^я Antuñano, факты Медицинские . Федеральное авиационное управление 20219021
^ Петерс, Р.А. (апрель 1969 г.). «Динамика вестибулярной системы и их отношение к восприятию движения, пространственной дезориентации и иллюзий» (PDF) .
^ Шоу, Роджер. «Пространственная дезориентация: доверяйте своим инструментам» . Получено 25 июня 2018 года .
^ Как стать пилотом: пошаговое руководство по полету . Соединенные Штаты. Федеральное авиационное управление. (Rev. Ed.). Нью -Йорк: Стерлинг Паб. Co. 1987. ISBN 0806983868 Полем OCLC 15808804 . {{cite book}}: Cs1 maint: другие ( ссылка )
^ Федеральное авиационное управление (2016). «Руководство пилота по авиационным знаниям» (PDF) . Аэроменцинские факторы - через FAA.
^ «Go Flight Medicine - JFK JR Piper Saratoga Mishap» . 15 апреля 2014 года.
^ Kritzinger, Duane (2016-09-12). Безопасность системы самолетов: оценки для первоначальной сертификации по борьбе с летной годности . Woodhead Publishing. ISBN 978-0-08-100932-1 .
^ Kowalczuk, Krzysztof p.; Газински, Стефан П.; Яньюч, Михал; Gąsik, Marek; Льюкович, Рафал; Wyleżoł, Mariusz (февраль 2016 г.). «Иллюзия гипоксии и кориолиса у пилотов во время смоделированного полета» . Аэрокосмическая медицина и человеческая деятельность . 87 (2): 108–113. Doi : 10.3357/amhp.4412.2016 . PMID 26802375 . Получено 2020-03-18 .
^ «Пространственная дезориентация» . www.aopa.org . 2019-08-07 . Получено 2020-03-18 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и Мелчор Дж . , Antuñano Федеральное авиационное управление . Получено 9 февраля 2021 года .
^ Newman, DG (2007). Обзор пространственной дезориентации как фактора в авиационных авариях и инцидентах (№ B2007/0063). Австралийское бюро транспорта.
^ Gibb, RW (2007). Визуальная пространственная дезориентация: пересмотр иллюзии черной дыры. Авиация, пространство и экологическая медицина, 78 (8), 801-808.
^ Rossier, RN (2004). Уроки, которые мы забываем, дезориентация и иллюзии. Бизнес и коммерческая авиация, 95 (3), 50-55.
^ Руководство по летанию вертолета с гидросамолетом, Skiplane и Float/Ski, оснащенным вертолетом (PDF) . Федеральное авиационное управление . 2004. с. 6-5 до 6-7.

Внешние ссылки

[1] Саладин, Кеннет (2012). Анатомия и физиология, единство формы и функции . Нью-Йорк, Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. С. 605–8. ISBN 978-0-07-337825-1 .

[2] Вудроу, Эндрю; Уэбб, Джеймс (2011). Справочник по аэрокосмической и эксплуатационной физиологии . Библиотека исследований ВВС. С. 7–37, 7–42.

[3] «Пространственная дезориентация: путаница, которая убивает» (PDF) . Консультант по безопасности для безопасности воздуха . Фонд безопасности AOPA. Архивировано из оригинала (PDF) 25 июня 2018 года . Получено 25 июня 2018 года .

[FAA-spatial-4] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и ^фон ^глин ^час ^я Antuñano, факты Медицинские . Федеральное авиационное управление 20219021

[5] Петерс, Р.А. (апрель 1969 г.). «Динамика вестибулярной системы и их отношение к восприятию движения, пространственной дезориентации и иллюзий» (PDF) .

[6] Шоу, Роджер. «Пространственная дезориентация: доверяйте своим инструментам» . Получено 25 июня 2018 года .

[7] Как стать пилотом: пошаговое руководство по полету . Соединенные Штаты. Федеральное авиационное управление. (Rev. Ed.). Нью -Йорк: Стерлинг Паб. Co. 1987. ISBN 0806983868 Полем OCLC 15808804 . {{cite book}}: Cs1 maint: другие ( ссылка )

[8] Федеральное авиационное управление (2016). «Руководство пилота по авиационным знаниям» (PDF) . Аэроменцинские факторы - через FAA.

[9] «Go Flight Medicine - JFK JR Piper Saratoga Mishap» . 15 апреля 2014 года.

[10] Kritzinger, Duane (2016-09-12). Безопасность системы самолетов: оценки для первоначальной сертификации по борьбе с летной годности . Woodhead Publishing. ISBN 978-0-08-100932-1 .

[11] Kowalczuk, Krzysztof p.; Газински, Стефан П.; Яньюч, Михал; Gąsik, Marek; Льюкович, Рафал; Wyleżoł, Mariusz (февраль 2016 г.). «Иллюзия гипоксии и кориолиса у пилотов во время смоделированного полета» . Аэрокосмическая медицина и человеческая деятельность . 87 (2): 108–113. Doi : 10.3357/amhp.4412.2016 . PMID 26802375 . Получено 2020-03-18 .

[12] «Пространственная дезориентация» . www.aopa.org . 2019-08-07 . Получено 2020-03-18 .

[FAA-spatial-vis-13] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и Мелчор Дж . , Antuñano Федеральное авиационное управление . Получено 9 февраля 2021 года .

[14] Newman, DG (2007). Обзор пространственной дезориентации как фактора в авиационных авариях и инцидентах (№ B2007/0063). Австралийское бюро транспорта.

[15] Gibb, RW (2007). Визуальная пространственная дезориентация: пересмотр иллюзии черной дыры. Авиация, пространство и экологическая медицина, 78 (8), 801-808.

[16] Rossier, RN (2004). Уроки, которые мы забываем, дезориентация и иллюзии. Бизнес и коммерческая авиация, 95 (3), 50-55.

[17] Руководство по летанию вертолета с гидросамолетом, Skiplane и Float/Ski, оснащенным вертолетом (PDF) . Федеральное авиационное управление . 2004. с. 6-5 до 6-7.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]