工业工程

工业工程 ›› 2014, Vol. 17 ›› Issue (6): 12-16.

• 实践与应用 • 上一篇    下一篇

基于极小值原理的最优眼动控制模型

  

  1. （中国民航大学 民航安全科学研究所，天津 300300）
  • 出版日期:2014-12-31 发布日期:2015-01-19
  • 作者简介:高扬（1962-），女，辽宁省人，研究员，硕士，主要研究方向为航空安全（安全管理、风险评价、安全评估、安全审计、人为因素、事故调查与分析）
  • 基金资助:

     国家重点基础研究发展（“973”计划）资助项目（2010CB734105）；国家自然科学基金资助项目（61304207）；中航工业产学研基金资助项目（CXY2011MHDX29）

A Research on Optimal Control Model for Eye Movement Based on the Minimum Principle

  1. （Research Institute of Civil Aviation Safety, Civil Aviation University of China, Tianjin 300300, China）
  • Online:2014-12-31 Published:2015-01-19

摘要： 在眼动系统中，由于视网膜中央凹区域受到噪声的干扰，使得眼跳时间和准确度不能同时达到最优化。为了得到最优眼动轨迹，在权衡眼跳时间和准确度的基础上，从眼动消耗最小入手，应用最优控制理论和Pontryagin极小值原理，提出了最优眼动控制模型；并利用眼动主序关系对此模型进行了分析；结果表明，任何给定的眼跳幅度条件下，都有唯一的最优眼跳时间使眼动总消耗达到最小，并且此时的眼动轨迹为最优眼动轨迹。该模型对优化飞行员、管制员等工作人员的眼动策略和眼动轨迹具有一定意义。

关键词:  , 眼动系统, 眼动消耗, 极小值原理, 最优眼动控制模型, 眼动主序关系

Abstract: In eye movement mechanism, retinal fovea area is perturbed by the noise, which makes the movement duration and accuracy fail to reach optimization at the same time. Aiming to obtain the optimal eye movement trajectory, considering weight of duration and accuracy, and from the perspective of minimal cost of eye movement, an optimal control model of eye movement based on optimal control theory and the Pontryagin minimum principle is proposed in this study. Meanwhile, the relationship of eye movement main sequence is used to analyze this model. The result shows that there is a unique optimal duration for a given amplitude which makes eye movement to minimize the total cost, and the eye movement trajectory is optimal. The model is meaningful to optimize eye movement strategy and eye movement trajectory for the pilot, controller and other staff.

Key words: eye movement system, cost of eye movement, minimum principle, optimal control model for eye movement, the relationship of eye movement main sequence