黑洞错觉(Black Hole Illusion, BHI)是飞行员在进场时常见的一种空间定向障碍(Spatial disorientation, SD),是飞行员在进场时未能很好把握时间空间线索及飞行器与周边环境的等距离线索而造成的一种视性错觉,极其危害飞行安全。尽管我军舰载机飞行员已成功地将歼-15战机降落在“辽宁舰”,实现了滑跃起飞、拦阻着舰等一系列飞行关键技术,但舰载机飞行员空间定向障碍在飞行训练中经常发生。国外研究表明,舰载机在航母上降落是起降过程中难度最高的阶段,同时出现的错觉类型尤以黑洞错觉为主。因此,如何有效地控制和预防黑洞错觉,已经成为各国航空心理学界最主要的研究课题之一。本文在结合舰载机飞行员驾驶工作特性的基础上,通过文献资料总结、专家意见,采用Tau理论范式,利用生态学情境模拟的飞行实验(三个)和行为实验(五个)相结合的研究方法,在80名被试飞行模拟训练的基础上开展了五项研究,揭示了时间和空间线索对舰载机飞行员进场黑洞错觉的作用机制,以备为我军舰载机飞行员的选拔与训练提供系统方案。本研究的创新之处在于(1)研究领域：国内航空心理学界鲜有专门针对舰载机飞行员黑洞错觉的研究,本研究基于舰载机飞行员的人因失误即黑洞错觉的发生机制提出了时间和空间线索影响进场黑洞错觉的模型；(2)研究方法：本研究的八个实验中有三个为模拟情景实验,五个为行为实验,采用模拟情景和行为实验相结合的方法；(3)研究范式：本研究的理论基础为Tau理论范式,在国内航空心理学界对于进场行为的研究中,Tau理论范式的引进较为少见。研究一(第3章)为生态学模拟实验,采用X-PLANE模拟航空飞行训练软件,利用模拟情景的生态范式实验(实验一)来综合控制变量,结果发现：(1)空间线索：进场距离、地形密度会影响到飞行员进场的黑洞错觉量；(2)时间线索：对灯光照明系统的时间任务序列知觉会影响到进场黑洞错觉量。研究二(第4章)为行为学实验(实验二和实验三),验证了空间线索和时间线索在进场启动过程中的作用,包括两个实验。实验二和三分别将进场角度和进场的速度进行控制,在此基础上抽象出一个简单的进场模型,单独考查沿特定方向进场的飞机质点,被试将会何时开始启动降落,即被试的时间线索和空间线索知觉估计情况。实验二的结果表明：(3)时间线索和空间线索综合作用于进场行为启动中的各个阶段。实验三的结果表明：(4)不同角度进场,不同移动速度,目标大小各异的情况时,飞行员的启动时间和距离的不同。研究三(第5章)为行为学实验(实验五),验证了时间和空间线索在进场调整过程中的作用,共两个实验。实验四的结果表明：(5)时间线索可能作用于进场全程的判断,至少在早期的速度选择中起重要作用。实验五的结果表明：(6)在时间信息受到干扰,空间信息得到单独知觉时,被试倾向于在早期降低最大速度,最大速度会在中后期出现。研究四(第6章)为行为学实验(实验六),旨在探讨时间和空间线索在行为中的信息加工机制。采用双任务范式的研究方法,对时间信息和空间信息任务进行控制。本实验通过双任务范式予以综合考察。结果表明：(7)进场任务中,时间线索的信息加工是受控加工,需要更多高水平认知资源的参与；(8)进场任务中,空间线索的信息加工是自动化加工。研究五(第7章)为飞行模拟实验(实验七和实验八),采用X-PLANE模拟航空飞行训练软件,利用模拟情景的生态范式实验来综合控制变量,实验七的结果表明：(9)进场方式对进场黑洞错觉的影响还要取决于不同的飞行阶段,在飞机进场早期阶段采用仪表飞行规则(IFR)有助于降低黑洞错觉量,而在飞机进场晚期阶段采用目视飞行规则(VFR)更有助于减少舰载机飞行员的黑洞错觉量。实验八的结果表明：(10)进场规则对进场黑洞错觉的影响程度还要取决于舰载机飞行员的认知负荷水平,在低认知负荷条件下,采用仪表飞行规则(IFR)飞行的黑洞错觉量要显著地低于采用目视飞行规则(VFR)飞行；在高认知负荷条件下采用仪表飞行规则(IFR)飞行的黑洞错觉量要显著地高于采用目视飞行规则(VFR)飞行。基于上述五项研究结果,本研究得出如下结论：(1)时间线索因素和空间线索因素对飞行进场黑洞错觉产生了重要影响。(2)时间线索和空间线索对进场黑洞错觉的影响效应与进场阶段有关。(3)时间线索的信息加工是受控加工,空间线索的信息加工是自动化加工。(4)进场方式对进场黑洞错觉的影响效应与进场阶段有关,而进场规则对进场黑洞错觉的影响效应与飞行员的认知负荷水平有关。