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北航社《飞行器人—机—环境系统工程系列专著》推荐

晓秋

2003-10-17 16:01:09 来源：

　“神舟5号”载人飞船即将永载着中华民族多年的梦想遨游太空，去书写中华民族崛起的华英篇章。而载人和非载人的关键性区别就是人—机—环境系统的科研水平，这也是体现一个国家航空航天水平的重要标志。

　人—机—环境系统工程学科是我国著名科学家钱学森倡导并直接指导下成立、发展和壮大的。由钱老为该系列专著写的代序中可看出该学科的作用和地位，他指出：“人—机—环境系统工程是很重要的工作……对于我国的国防科学技术有深远的意义。”

　由北京航空航天大学出版社出版的《飞行器人—机—环境系统工程系列专著》共三部，即《人—机—环境系统工程总论》、《人—机—环境系统工程生理学基础》和《人—机—环境系统工程计算机仿真》。该系列专著的主编及大多数作者从20世纪五六十年代起就从事航空航天工程及医学工程方面的研究，有丰富的人—机—环境系统工程的理论和实践经验，均为该领域的著名学者。该系列专著内容丰富，学科交叉性、前沿性、学术性及实用性都很强，是我国航空航天人—机—环境系统工程领域的首本出色学术专著。全书撰写以钱老的系统科学思想为指导，书中内容既反映了该学科领域当今国内外研究水平，又包含了他们自己的出色研究成果，集中反映在：(1)学术理论创新；(2)多方面技术领域的重大理论研究成果，有16项科技研究成果获省部级及以上奖励； (3)一些理论和研究成果在国家重大型号，如“神舟号”载人飞船及新研军机型号中得到应用。

　一、学术理论创新
　1．人--机—环境系统工程的理论创新在钱学森教授倡导的系统科学思想指导下，20世纪80年代初期，在国内外率先提出了人—机—环境系统工程理论、研究体系和研究方法，国外是20世纪80年代末才明确提出系统工效学的学术思想。专著中指出：要从系统科学的理论和方法研究人、机、环境间的关系和最优组合；人、机、环境三者是系统不可分割三大要素；这三大要素中人是研究的主体等。这对航空航天、其他武器装备的人机工程研究起了指导和推动作用。

　2．建立了具有创新内涵的航空航天环境生理学及人体工程学研究的框架体系
　总结国内外对航空航天环境生理学及人体工程学研究成果的基础上，融入了作者们研究成果的创新内涵，建立了航空航天环境生理学及人体工程学研究的框架体系。对环境因素作用于人体产生的反应特征和规律，对环境因素防护技术措施，人与生存作业环境间的物质和能量交换等，提出了研究分析、工程设计评价的理论技术依据和方法。这对我国航空航天新型号设计，特别是对我国“神舟号”载人飞船的环境生保系统、航天服研制中的人机工程设计评价起了重要的作用。

　3．提出并建立了人—机—环境系统工程的数学建模理论和仿真方法
　基于数学建模和仿真进行人—机—环境工程的设计评价，是一崭新的学术思想。总结归纳国内外现有相关研究成果基础上，特别是注入了作者们长期的理论研究和工程应用的成果，在国内外率先提出了人—机—环境系统工程的数学建模理论和仿真方法，是人机工程设计评价技术的重要发展。它为人—机—环境系统工程与其他相关工程学科间的交叉融合，为人—机—环境系统工程与工程。应用的沟通，为航空航天医学、心理学和相关航空工程科学间的有效结合；提供了理论、方法和技术手段。在该理论和方法的影响下，推动和加速了航空航天及其他武器装备的基于数学建模和仿真的人机工程研究。

　二、反映的重大科研成果
　1．人—机—环境系统工程理论
　专著给出的人—机—环境系统工程理论，对航空航天及其他武器装备的人机工程研究发展起了指导和推动作用。在人—机—环境系统工程理论的影响下和钱学森教授的倡导下，于1984年和1986年国防科工委先后成立了全国军用人—机—环境系统工程标准化技术委员会的武器装备人—机—环境专业组，在我国国防工业建设发展中产生了积极作用。

　2．航空航天医学及人体工程的研究成果
　(1)高空缺氧生理学中的呼吸循环功能障碍特征及其机理。
　(2)建立了温度医学工程的结构框架体系，以温度生理学为基础，给出了人机工效和生保系统的设计评价方法。
　(3)因冲击引起的机体损伤机理新方法；用中国传统医学在防止肌肉萎缩和运动病方面的新方法；给出的高速气流吹袭人体耐力数据。
　(4)建立飞机座舱缺氧、温度、振动与噪声复合生理效应研究方法及4种功能态模型。

　3．人—机—环境系统工程计算机仿真技术的研究成果
　(1)人—机—环境系统工程总体分析方法。
　(2)人—机系统灵敏度确定及飞机飞行品质评价等效模型法。
　(3)驾驶舱工作域(空间)的人体仿真运动建模及工效分析技术。
　(4)用于安全救生技术的颈椎生物力学数学模型。
　(5)适于不同应用环境的二维人体热调节数学模型。
　(6)驾驶舱复杂空间流场仿真技术，获省部级科技进步二等奖一项。
　(7)目标拾取运动特性与仿真技术，在人机界面的数学／物理仿真技术中得到应用。

　三、在航空航天重大工程型号中的应用
　1．有8项成果用于即将成功发射的“神舟号”载人飞船设计研制任务。这些应用成果涉及：飞船舱内大气控制及防护、飞船舱的有害气体控制、舱内压力制度技术方案、低压缺氧的耐力检查、高低温环境温度及防护措施评价技术、航天员代谢和营养素供给量标准、飞船振动环境评价系列参量和标准、飞船舱内噪声容许水平等。

　2．有1项成果用于20世纪70年代“曙光号”载人飞船预研任务。

　3．有两项成果将用于今后舱外航天服的设计研制。

　4．该系列专著的有关理论方法及技术，在航天载人飞船的工效学设计、—飞船的生命保障及环境控制系统设计研制中得到了应用。

　5．有10项成果用于新研军机型号、航空预研及其他武器装备研制中，其中5项成果用于新研军机型号，内容涉及驾驶热环境及防护措施设计评定、驾驶舱热舒适性设计评定和驾驶舱工作域设计评定等。

　6．有3项成果用于航空预研任务，内容涉及人—机飞行品质评定及航空救生技术等。

　7．有两项成果用于其他武器装备的研制，内容涉及武器系统人机工程总体分析。

　该系列专著的出版，在人机工程学术界产生了重大影响，对我国国防事业已经产生了重要且久远的良好影响。

来源：中国新闻出版报2003.10.13

本版责编：孟婉霞

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