颜世伟, 高正红

(西北工业大学 航空学院 , 陕西 西安 710072)

基于人工神经网络的驾驶员操纵行为模型

颜世伟, 高正红

(西北工业大学 航空学院 , 陕西 西安 710072)

驾驶员操纵行为受到自身、外界环境和被控对象等多方面的影响,因此驾驶员模型具有非线性的特征。神经网络模型克服了拟线性模型不能反映驾驶员非线性操纵的问题。为了获得建立模型的数据,利用地面模拟器使飞行员对一系列指令进行精确跟踪。获得的指令、飞机状态和驾驶员输入信息等参数即可作为神经网络模型的训练样本。神经网络驾驶员模型的训练和测试结果表明,该建模方法是合理、准确的,可以应用于人机闭环系统中驾驶员操纵的研究。

人机系统; 驾驶员模型; 人工神经网络; 地面模拟器

引言

驾驶员模型研究在人机系统飞行品质和驾驶员诱发振荡(Pilot Induced Oscillation, PIO)等方面都有广泛的应用。在由驾驶员、飞机组成的人机系统中,“飞机”还包括飞机运行中的各类显示装置和操纵装置。驾驶员通过本身的感受和显示装置的指示了解飞机的运行情况,并根据任务的需要,通过操纵系统对飞机运行进行控制。尽管人的各种特质,如情绪、想象力等影响操纵行为的特征无法用数学模型来加以描述,但在某些具体的飞行任务中驾驶员的操纵行为是可以模型化的。因为在这些任务中驾驶员的操纵行为受到飞机和任务等条件的限制,操纵行为会体现出某种规律性,而这种规律性就为驾驶员控制的数学模型化提供了基础[1]。……