[发明专利]一种基于头低位卧床的空间站舱内导航模拟方法及系统

摘要

本发明涉及一种基于头低位卧床的空间站舱内导航模拟方法及系统，该方法将基于头低位卧床的生理效应失重模拟和基于沉浸式虚拟现实技术的视觉导航模拟相结合，形成一种基于头低位卧床的虚拟空间站舱内导航模拟方法；其系统由图形工作站计算机(1)，宽视域头盔式显示器(2)，三维鼠标(3)，头低位实验床(4)，人体生理状态监护设备(5)组成。本发明具有失重模拟效果良好，多舱段空间站场景模拟逼真，方法简单，价格低廉的特点。

主权项

一种基于头低位卧床的空间站舱内导航模拟方法，所采用的技术方案包括以下步骤：步骤S1：设备及航天员生理状态准备阶段，使航天员‑6°头低位仰卧，并佩戴宽视域头盔式显示器，持续一段时间以使航天员体液头向转移形成的生理效应与失重状态下相当，形成生理效应模拟失重状态；步骤S2：虚拟舱内场景生成阶段，启动图形工作站中虚拟多舱段空间站仿真程序，在航天员所佩戴的头盔显示器的屏幕显示空间内部场景，航天员通过双眼获取视觉信息，在大脑中形成多舱段空间站内部环境的空间表征；步骤S3：航天员舱内导航训练阶段，航天员操作三维鼠标改变自身在虚拟空间站场景中对应的方位，同时从头盔显示器获取相应视角变化引起视景变化的反馈，促使航天员产生对虚拟空间站内部场景的空间更新，进而形成航天员在多舱段空间站内部漫游的感受；步骤S4：航天员舱内导航任务执行阶段，给航天员下达模拟导航任务指令，航天员进行任务操作，同时记录航天员完成模拟导航的时间，使用生理状态监护仪等医学设备记录航天员相关生理参数；步骤S5：模拟导航效果评定阶段，根据航天员完成模拟导航任务的时间、效果及航天员的生理状态报告，按照实验所拟定的判断标准评价模拟导航的效果。