飞船显示器和控制器

飞船显示器和控制器，是人-飞船系统进行信息交换的界面，它使航天员能对飞船运行状态进行监视、判断、决策和控制。显示器和控制器的性能直接影响飞船工作的有效性和可靠性。
通常，飞船上采用的显示器和控制器有两种类型，一类是通用的，另一类是专用的。
通用显示器和控制器有钮子开关、揿键开关、波段开关、旋钮、断路器、数码显示器、事态指示器和信号灯等。这些一般都是组装在一块或几块仪表板上，安装在航天员的前方或两侧，以便于航天员进行观察和操作。
专用显示器和控制器，是为了完成航行、制导和控制等特殊任务而设计的，当航天员进行手动控制时，它们尤其显得重要。其中最重要的专用控制器有三轴手控杆，是航天员完成手动姿态控制的基本工具； 专用显示器主要有：全姿态指示器，再入监视系统，以及计算机显示和键盘系统。全姿态指示器把飞船的姿态、速度和姿态误差综合在一个仪表上，使航天员判读方便；再入监视系统允许航天员在再入和机动飞行时，对航行、制导和控制等系统的性能进行监视。当这些系统出现故障时，也能显示足够信息，使航天员完成手控再入；计算机显示和键盘系统，是人和计算机进行信息交换的工具，它使航天员和船载计算机进行多种功能的组合。
飞船显示器和控制器的设计原则，是在飞机设计经验的基础上确立的。除了最一般的要求外，为了解决人-飞船系统的特殊人机界面问题，对它提出了特殊的要求：
❶任何一个显示器或控制器故障，都不应危及航天员的安全或引起事故。
❷在有多个航天员或多个座舱时，显示器和控制器的设计将允许单个航天员能在每个座舱中进行飞行。
❸航天全过程中，显示器和控制器能使航天员控制飞船和管理各种子系统。
❹显示器呈现的信息将允许航天员迅速确定系统的临界状态，能识别故障。
❺正常系统的运行并不要求航天员进行连续的监视和控制。
❻全部显示器和控制器不但对穿有加压服的航天员能满意运行，而且在全副装备的加速度飞行情况下也能完全使用。
❼飞船运行的全部指令都在船上，没有地面支援也能完成任务。但利用地面信息可以提高精度，增加可靠性。
❽在滑翔着陆或软着陆时 （如航天飞机着陆或登月舱着陆），显示器和控制器可使航天员具有视觉或仪表着陆能力。
❾飞船上的一般事故，可用视觉或听觉信号告诉航天员。但当飞船发射出现故障时，至少要对航天员提供二种提示。
根据上述原则，在最终设计实施过程中，还应遵循下面几条原则：
❶当显示参数无需连续或同时监视时，可采用分时显示器，这既可减少显示器数目，又可节省仪表板空间，还能简化操作。
❷按量程的百分数进行显示适用于定量指标。不需航天员计算燃料使用情况，能迅速确定参数状态。
❸固定量程的单运动指针仪表，可用作标记。双运动指针仪表，适用双参数显示，而可在两指针之间进行对准。
❹量程刻度优先采用一倍、两倍或五倍单位，其次才采用十倍单位。必须避免非线性量程显示。
❺全部显示器、控制器和仪表板的标志，在较暗座舱条件下从形体上是可辨认的，在星光下也应如此。
❻时间要用数字显示，便于认读迅速而精确，比航天时钟优越。
❼显示范围和判读精度不低于航天员管理飞船的限度，而且量程刻度应比输入信号精度更高。
❽状态指示器不但要指明控制器的位置，而且要指明设备的响应。
❾与控制有关的显示，应该与控制方向有明确关系，且在全部操作中都是可辨认的。
❿电源开关应锁定，以防止航天员偶然活动造成的接通或断开。