航天器的动力怎么提供(触摸屏不受待见)

原标题:触摸屏不受待见?载人航天器上的按钮有讲究

随着天和核心舱成功入轨,中国载人航天全面迈入空间站时代。两个乘组各3位航天员先后搭乘神舟十二号、十三号飞船进入太空,在“天宫”驻扎值守。

从天地连线的视频中,我们得以一窥航天器内部布局,更有细心的网友注意到飞船和空间站内部的很多按钮。这些按钮功能复杂,经过了设计师的精心设计,以帮助航天员在太空中更好地操控航天器。

航天员边看操作说明书边操控按钮

令人眼花缭乱的操控区

20世纪70年代以前,由于计算机技术还不够成熟,科研工作者使用汇编语言开发航天器操作指令,载人航天器通过显示器显示状态和操作流程,并设置有大量的操纵杆、按钮、警报灯、仪表等。

当时,美国、苏联的载人航天器大多采用机电式仪表,驾驶舱的布局借鉴了同时期的飞机座舱“T”形布局。根据载人航天器的航行任务,对航天员操作最重要的仪表,如全姿态仪、地平仪、飞行高度等基本仪表,被放在航天员的主视区,以便完成主要任务。除此之外,一些次要的飞行仪表则被布置于主视区附近。

摄影师丹·温特斯曾拍摄了一组名为《太空舱》的照片集,照片中展示了“奋进号”“亚特兰蒂斯号”和“发现号”3艘航天飞机的驾驶舱,驾驶舱操控台附近布置了形式不同、功能各异的按钮,安装在驾驶舱的四壁,甚至连“天花板”上也铺满了。

2015年1月16日,美国宇航局公布了国际空间站内部结构的视频。由于要满足航天员生活、空间站维护、科学研究等的需求,空间站按钮的功能更加丰富。

NASA发布的国际空间站内景照片

这些按钮有保证航天器正常运行的按钮,主要有操控姿态控制系统、生命维持系统、报话通信系统等的按钮;还有保证航天员工作和生活的按钮,如操控空气更新系统、废水处理和再生系统、航天服务等的按钮。它们的作用包括控制飞船飞行姿态、监测飞船工作状态、保护航天员的生命等。不过,很多时候这些系统都是电脑自动控制的,只有在紧急情况下,或者有特殊需求时,航天员才会手动操控那些按钮。

不受待见的触摸屏

载人航天器上的按钮如此之多,科学合理的设计就显得尤为重要,要在保证操作便捷性的同时,避免各种容易产生问题的设计。

比如载人航天器在太空运行过程中,因为太空环境复杂,航天员可能经常处于倒立状态去操作按钮,很难完成复杂指令的输入,所以在定义按钮的时候,需要尽量避免让航天员频繁地输入指令或者输入过长的指令。

载人航天器中还要尽量避免大面积采用触摸屏。触摸屏因为便于操作,给人们的生活带来了极大便利,但是在载人航天器上却很少出现,这是为什么呢?

首先,从操作性上看,触摸屏更容易“误操作”。不同于物理按钮需要“按”下去的动作,触摸屏的虚拟按钮是“点到即可”。航天器在飞行过程中会出现剧烈抖动的情况,这时想要“一击即中”是很困难的,所以航天员很难在这种时候在触摸屏上操控航天器。

其次,从可靠性上看,触摸屏相比物理按钮更容易出现问题或者被损坏,而且一旦出现问题,无法使用的将是整个屏幕上的操控键。触摸屏如果成为主要操控系统的唯一操作媒介,一旦出现问题,航天员将失去对航天器的控制。

与之相反,物理按钮一直被公认为是最可靠的设计,伴随着载人航天器的一路发展。它在操作的过程中给人以物理反馈,相比触摸屏更加有真实感、更加准确。

猎户座飞船控制界面

按钮设计的五项原则

航天器不是程序员的电脑,完成输入指令后等着输出结果就行。在日常飞行中要完成出舱维修、科学实验、人体健康检测等任务,不可避免地需要航天员手动操控按钮完成特定任务。设计师根据用户需求设计产品时的原则主要有5条:

一是按钮设计要绝对简单。要将复杂功能汇聚于一个按钮,一个操控按钮完成一个功能;而且按钮之间相互独立,一个按钮的损坏不会影响到其他按钮的正常运行。

例如舱体对接、分离的动作分别由独立的按钮控制完成,包括按照程序设定控制对接、分离,以及手动对接、分离的按钮。

二是要配备操作说明书。飞船设计师编制了操作说明书,仍需要花费大量的时间将这些操作烂熟于心,方可完美地完成演示验证试验。航天员并非飞船设计人员,虽然也经过长期培训,但是在高压环境下,不能完全依靠航天员对操作指令的记忆,而是要配备操作说明书以备不时之需。

“神舟十二号”航天员在进行操作时手里就拿着操作说明书,这正是设计人员专门为用户配备的。

三是要按功能重要程度分布按钮位置,并设置不同颜色的按钮灯。这些设计可以帮助航天员直观地了解按钮功能的重要程度,既可以缩短查找时间,方便操作,同时也能降低犯错概率。

美国航天飞机的按钮就遵循了以上原则,这些不同颜色的按钮有规律地整齐排列在操控台上,让人一目了然。

四是重要指标、警报一目了然。当载人航天器出现问题时,除了警报还需要有警示灯闪烁,而且警示灯也被设置为不同颜色以区分警报的重要程度。

红色标识为最高警报,一定要将最棘手的问题摆在最明显的位置,例如氧气不足时。

五是要有防误操设计。重要操控按钮要配备保护罩,防止误碰,比如返回按钮。想象一下在执行任务过程中航天员误按了返回按钮……

此外,载人航天器上采用软件、硬件对操作流程进行协同控制,例如航天器的姿态控制由测量器、数据处理系统和执行机构3个部分共同完成。

未来的发展趋势

人机交互坚持以人为中心的设计理念,经过多年的发展,语音控制技术水平快速提高,在语音识别技术支持下,计算机能够理解人类语言指令完成操控。这项技术可用于实现载人航天器的飞行自动化。该功能的扩充不仅可以减轻航天员操作的体力负荷,也可缩短航天员的反应时间。

2020年5月31日,SpaceX公司研发的载人“龙”飞船成功实现首飞。在发射过程中,除了运载火箭之外,很多人还注意到载人“龙”飞船的操作系统。它的操控界面并没有布置很多按钮和刻度盘,而是采用了超级大的触摸屏,看上去像是把特斯拉电动车上的触摸屏搬了上来。屏幕上集成了很多复杂的系统,整个操作系统看起来非常酷炫,让人惊叹不已。由于物理按钮很少,整个驾驶舱显得十分简洁,充满科技感。

载人“龙”飞船超大触摸屏

载人“龙”飞船上作为应急使用的物理按钮

随着航天技术的不断发展,一系列的改变正在循序渐进地进行着,载人航天器上的物理按钮也在逐步减少。

随着触摸屏可靠度的提升和语音助手技术的发展,也许在不久的将来,载人航天器可以非常容易上手,更加符合我们心目中宇宙飞船的样子。(文:马振政)

来源: 中国航天报微信公众号

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冬天里的兔子怎么过冬(冬天动物是怎么过冬的)

冬天里的兔子怎么过冬(冬天动物是怎么过冬的)马上就是冬天了,一到冬天,气候就变得很寒冷,大部分地区会下雪,甚至结冰,人们也需要穿上大棉袄。那么,冬天的动物怎么过冬?1、冬眠过冬这类动物包括蛇、青蛙、乌龟、甲鱼、熊、刺猬、蝙蝠等。这类动物为变温动物或是异温动物,当温度降到某个点,动物的神经就会进入麻痹状态,当温度升到某个点,动物就会醒来。蛇在秋末气温降到约13℃以下时冬眠,时常聚群冬眠(有利保持穴内温度和空气湿度),而且可以各种蛇共眠。青蛙在秋末天气变冷时蛰伏在水底或洞穴之中冬眠,翌年春季天气变暖时再回到水中繁殖。乌龟在气温降到10摄氏度以下时冬眠,冬眠时静卧于池底的淤泥中或卧于覆盖有稻草的松土中,不食不动,直到4月初,当气温上升至15℃以上时,乌龟才开始恢复活动并大量摄食。刺猬在秋末气温降到7℃时冬眠,直到第二年春季,气温回暖到一定程度才醒来。冬眠时,刺猬就缩进泥洞里,蜷着身子,体温下降到6℃,不食不动,几乎不怎么呼吸,心跳也慢得出奇。2、迁徙过冬这类动物包括大雁、燕子、杜鹃、黄鹂、鸿雁、天鹅、野鸭等。候鸟可分为夏候鸟和冬候鸟两种。夏候鸟有大雁、燕子、杜鹃、黄鹂等,在春夏季飞到某一地区筑巢安家、生儿育女,幼鸟长大时,正值深秋,又陆续飞往南方较暖地区越冬,至次年春季又飞临这一地区繁殖。冬候鸟包括鸿雁、天鹅、野鸭等,在某一地区越冬,次年春季飞往北方繁殖,幼鸟长大后,正值深秋,又飞临原地区越冬。3、换毛过冬这类动物包括松鼠、兔子、鹿、狐狸、麻雀、乌鸦、牛、羊、马、猪、猴等。在冬天来临前,它们多会长得胖胖的,还会换上一身厚厚的暖和的冬装,畜类换毛,鸟类换羽。它们还会要把窝垫暖了,找到松塔啊、榛子啊、橡子什么的储备食物。

萨摩耶夏天不爱喝水怎么办 让萨摩耶主动喝水的小技巧

萨摩耶饮水要保证充足供给

一定要让萨摩耶随时都有干净新鲜的饮水可以喝,可以在萨摩耶活动的地方多放几个水碗。
 

萨摩耶饮水注意随时更换

萨摩耶犬水盆里的水要注意保持清洁。萨摩耶掉毛多,而水盆放在地上是相当容易落毛毛或是落灰尖的,并且夏天的小虫子也较多,所以萨摩耶犬的水更容易脏。有些狗狗可能会因为饮水不新鲜而拒绝喝水,导致中暑。或者喝了不干净的水后导致拉稀。一次你铲屎官要注意及时更换新鲜的饮水。
 

萨摩耶水碗每天要清洗消毒

水盆清洗和水清洗是两个问题。也许我们应该注意每天换水,但这个盆每周刷一次。夏天最好每天刷洗脸盆。当你刷洗脸盆时,你会感到内壁粘滑。一方面,萨摩耶狗每次喝水时都会有口水流到盆里。另一方面,由于温度的原因,盆地内的细菌和微生物更有可能繁殖并悬挂在萨摩耶犬盆地的内壁上。因此要注意每天清洗消毒水碗。
 

萨摩耶不爱喝水可加入冰块

萨摩耶犬对于饮水的味道的接受程度不同,有些狗狗不爱喝水,可以给萨摩耶的饮水里加入适当的冰水或是冰块,刺激它们主动喝水。

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