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由單參數模擬向多參數模擬轉變。傳統的環(huán)境模擬技術(shù)和設施僅能模擬某種環(huán)境的單一參數,如溫度、濕度、壓力、光照等,這主要是受制于人們對環(huán)境因素特征和環(huán)境模擬試驗需求還不高,同時(shí),也因為環(huán)境模擬技術(shù)還無(wú)法實(shí)現在一個(gè)設施里對多種因素同時(shí)進(jìn)行模擬。隨著(zhù)機械、電子、控制、計算機等工程技術(shù)的不斷進(jìn)步,最主要的是因為我們對探知極端環(huán)境因素下人、機系統真實(shí)效能的強烈需求,要求必須建設一個(gè)能夠同時(shí)模擬溫度、濕度、壓力等多種環(huán)境因素耦合,更加真實(shí)反映自然環(huán)境、人工環(huán)境特征的環(huán)境模擬設施。
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由靜態(tài)模擬向動(dòng)態(tài)模擬轉變。一方面是要求模擬參數由固定不動(dòng)向能夠根據環(huán)境特征而不斷變化,從而使模擬的環(huán)境特征始終處于不斷變化中,這種模擬效果相比之前的靜態(tài)模擬更加符合真實(shí)環(huán)境不斷變換的特點(diǎn),只有這樣才能滿(mǎn)足試驗對象長(cháng)時(shí)間暴露于模擬試驗的要求,最終得出更加接近真實(shí)結果的試驗數據。另一方面是要求試驗對象由靜止狀態(tài)向運動(dòng)狀態(tài)變化,如試驗件運行等,只有這樣才能真實(shí)反映出人員真實(shí)作業(yè)狀態(tài),才能真實(shí)評價(jià)環(huán)境對人員作業(yè)效能的影響特征。
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由真實(shí)環(huán)境向計算機仿真模擬轉變。一方面是采用計算機仿真技術(shù)來(lái)模擬真實(shí)環(huán)境,與試驗模擬相比,計算機仿真技術(shù)具有成本低、風(fēng)險小、數據準、可視化好等優(yōu)點(diǎn),尤其是可以模擬一些實(shí)驗室內無(wú)法模擬的特殊環(huán)境。另一方面是采用計算機仿真技術(shù)可以模擬一些輔助手段,如地形地貌、城市市區、飛行器座艙等,可以充分分析人機環(huán)系統效能。
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由物理控制向數字化控制發(fā)展。環(huán)境模擬技術(shù)和設施需要模擬真實(shí)環(huán)境,而真實(shí)環(huán)境最大特點(diǎn)就是各種環(huán)境參數、環(huán)境場(chǎng)景存在不確定和隨機性,單純通過(guò)物理機械手段來(lái)控制環(huán)境模擬設施很難準確反映真實(shí)環(huán)境的不確定和隨機性。計算機數字化控制技術(shù)如模糊算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )等計算機技術(shù)已經(jīng)得到廣泛發(fā)展,其強大的模擬能力、計算能力、精準調控能力將極大促進(jìn)環(huán)境模擬設施得到長(cháng)足進(jìn)步。
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由固有范圍向新型范圍拓展?,F有環(huán)境模擬設施大多用于研究人或者裝備對環(huán)境的適應性,大多模擬一些常見(jiàn)的環(huán)境。隨著(zhù)人類(lèi)活動(dòng)范圍不斷擴大,接觸到的環(huán)境因素更加復雜,而且人與裝備之間的聯(lián)系也越來(lái)越緊密,環(huán)境模擬設施的應用領(lǐng)域也從常見(jiàn)環(huán)境模擬向極端環(huán)境模擬、從物理環(huán)境模擬向生物環(huán)境模擬拓展,研究對象從單獨的人或者裝備向人-機—環(huán)整體拓展。