[发明专利]一种夜视训练情景沙盘及其控制方法

说明书

本发明提供一种夜视训练情景沙盘及其控制方法。情景沙盘设计内容包括城镇、河流、山区、郊区、沙漠五部分。其中，城镇部分包括楼房、高压线及线塔、道路、多种人造光源等常见的人造景物；河流部分包括湖泊、河流等常见的水体自然景物；山区部分包括山体、桥梁、公路、山路上的汽车、微光环境下多对比度的绿色植被、高压线及线塔等常见人造及自然景物；郊区部分包括平房、高压线及线塔、烟囱、机场、塔台、树林等常见人造及自然景物；沙漠部分包括沙丘等常见自然景物。通过在夜视训练中使用情景沙盘，可帮助飞行人员熟悉裸视飞行及应用微光夜视装置飞行时常见的地形地貌的特点，确保飞行安全。

技术领域

本发明涉及夜视地面模拟训练情景沙盘，具体涉及模拟微光夜空环境下人造及自然景物反射及折射率特点的训练用情景实物沙盘及夜视训练方法。

背景技术

人类具有较为理想的明视觉功能(正常情况可达到1.0或更高)，而暗视觉功能则相对较弱，在航空领域，则表现为极差的夜航操作能力。上世纪70年代开始，先前用于地面行动的微光夜视装置大范围的应用于航空领域。然而从视觉生理学角度出发，一方面微光环境下采用裸视观察，本身就具有极大的局限，并会产生视性错觉；另一方面，由于夜视装置本身的局限(颜色、对比度、分辨率、光谱敏感性、视野、立体视觉及深径觉等)，给使用者又带来了的新的视性错觉，极易发生空间定向障碍。因此，从严格意义讲，无论是否使用微光夜视装置，夜间的视觉情境是与人的明视觉环境非常不同的。

目前，微光夜视装置不仅在军事领域广泛应用，在民航领域、从事巡逻的警务人员、夜间视觉功能不良的患者中也广泛使用。为了规避微光环境下操作所带来的不利影响，熟悉常见的视性错觉，各国一直非常重视夜间视觉训练，积极建立完整的夜视地面模拟训练系统，包括规范的训练设备、完善的训练内容、配套的绩效评估和医学鉴定标准。

在自然光照条件下，物体之间的颜色差别由物体表面的光谱反射特性、表面粗糙程度和表面空间位置所决定。而应用微光夜视装置时则不尽如此，首先物体的颜色均为单一的绿色，其次微光夜视装置的敏感光谱为近红外部分，而并非人眼可识别的可见光。不同材料的表面具有不同反射率，同一材料对不同波长的光有不同的反射率。如人工涂绿色与活体绿色植物，昼间对自然光反射率差不多，而在近红外波段，差别很大，故为了模拟夜视观察条件，情景沙盘地物和植被应具有与实际地物和植被相接近的光谱特性。因此，夜视训练对于情景沙盘的设计和制作有更高要求。

围绕夜视训练，情景沙盘设计的主要考虑为：一方面，要包含微光环境下典型的自然景物及人造景物，设计内容多样化，且贴近实际；另一方面，沙盘设计内容配合微光光源的使用，必须使训练人员体会到各种可能产生的视性错觉，从而通过训练提升微光环境下安全意识，规避视性错觉所带来的严重安全隐患。目前，尚未检索到满足以上要求的夜视情景沙盘及训练方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种夜视训练情景沙盘及其控制方法，以有效地帮助飞行人员熟悉微光夜空环境下裸视及使用夜视装置飞行时地形地貌的特点，增加情景意识，避免发生飞行错觉，保证飞行安全，提升夜航飞行的能力。

为达到上述目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种夜视训练情景沙盘，该情景沙盘包括城镇部分、郊区部分、河流部分、山区部分和沙漠部分五个区域；

所述城镇部分内设置的微缩实体包括多栋楼房以及用于将楼房划分入不同小区的道路；所述小区包括三类：第一类小区中蓝色与红色或黄色的模拟航空障碍灯分别布置在对应较高与较低或较低与较高的两类楼房的微缩实体的顶部；第二类小区中蓝色或红色的模拟航空障碍灯布置在所有楼房的微缩实体的顶部，且该小区中所有楼房的微缩实体高度相等；第三类小区中蓝色、红色及黄色的模拟航空障碍灯随机布置在各栋楼房的微缩实体的顶部，且该小区中不同高度的楼房的微缩实体随机排列位置；所有小区中楼房的微缩实体内均设置有模拟照明灯；