Aeromedizinische Faktoren: Sehen im Flug
Von allen Sinnen ist das Sehen der wichtigste für einen sicheren Flug. Die meisten Dinge, die beim Fliegen wahrgenommen werden, sind visuell oder werden stark durch das Sehen ergänzt. So bemerkenswert und lebenswichtig es auch ist, das Sehen unterliegt Einschränkungen, wie Illusionen und blinden Flecken. Je mehr ein Pilot über die Augen und ihre Funktion versteht, desto einfacher ist es, das Sehvermögen effektiv zu nutzen und mögliche Probleme zu kompensieren.
Das Auge funktioniert ähnlich wie eine Kamera. Seine Struktur umfasst eine Blende, eine Linse, einen Mechanismus zum Fokussieren und eine Oberfläche zum Registrieren von Bildern. Licht tritt durch die Hornhaut an der Vorderseite des Augapfels ein, wandert durch die Linse und fällt auf die Netzhaut. Die Netzhaut enthält lichtempfindliche Zellen, die Lichtenergie in elektrische Impulse umwandeln, die durch Nerven zum Gehirn wandern. Das Gehirn interpretiert die elektrischen Signale, um Bilder zu bilden. Es gibt zwei Arten von lichtempfindlichen Zellen im Auge: Stäbchen und Zapfen.
Die Zapfen sind für das gesamte Farbsehen verantwortlich, von der Wertschätzung eines herrlichen Sonnenuntergangs bis zur Wahrnehmung der subtilen Schattierungen in einem feinen Gemälde. Zapfen sind auf der gesamten Netzhaut vorhanden, konzentrieren sich jedoch auf die Mitte des Gesichtsfelds auf der Rückseite der Netzhaut. Es gibt eine kleine Grube namens Fovea, in der fast alle Lichtsensorzellen Zapfen sind. Dies ist der Bereich, in dem am meisten „gesehen“ wird (die Mitte des Gesichtsfelds, wo Details, Farbempfindlichkeit und Auflösung am höchsten sind).
Während die Zapfen und die damit verbundenen Nerven gut geeignet sind, feine Details und Farben bei hohen Lichtverhältnissen zu erkennen, sind die Stäbchen besser in der Lage, Bewegungen zu erkennen und bei schwachem Licht zu sehen. Die Stäbchen können keine Farbe erkennen, sind aber bei schwachem Licht sehr empfindlich. Das Problem mit Stäbchen ist, dass sie von einer großen Lichtmenge überwältigt werden und sie länger brauchen, um sich „zurückzusetzen“ und sich wieder an die Dunkelheit anzupassen. Es gibt so viele Zapfen in der Fovea, die sich im Zentrum des Gesichtsfeldes befinden, aber praktisch überhaupt keine Stäbchen haben. Bei schwachem Licht ist die Mitte des Gesichtsfelds also nicht sehr empfindlich, aber weiter von der Fovea entfernt sind die Stäbchen zahlreicher und liefern den größten Teil der Nachtsicht.
Visionstypen
Es gibt drei Arten des Sehens: photopisches, mesopisches und skotopisches Sehen. Jeder Typ funktioniert unter unterschiedlichen sensorischen Reizen oder Umgebungslichtbedingungen.
Photopisches Sehen
Photopisches Sehen bietet die Fähigkeit, Farben zu sehen und feine Details aufzulösen (20/20 oder besser), funktioniert jedoch nur bei guter Beleuchtung. Photopisches Sehen wird bei Tageslicht oder bei starker künstlicher Beleuchtung erlebt.
Die in der Fovea centralis des Auges konzentrierten Zapfen sind hauptsächlich für das Sehen bei hellem Licht verantwortlich. Aufgrund der hohen Lichtintensität wird Rhodopsin, ein biologischer Farbstoff der Netzhaut, der sowohl für die Bildung der Photorezeptorzellen als auch für die ersten Ereignisse in der Lichtwahrnehmung verantwortlich ist, ausgebleicht, wodurch die Stäbchenzellen weniger effektiv werden.
Mesopisches Sehen
Das mesopische Sehen wird durch eine Kombination aus Stäbchen und Zapfen erreicht und wird in der Morgendämmerung, Abenddämmerung und bei Vollmondlicht wahrgenommen. Die Sehschärfe nimmt stetig ab, wenn das verfügbare Licht abnimmt und die Farbwahrnehmung sich ändert, weil die Zapfen weniger effektiv sind. Die mesopische Sehperiode gilt als die gefährlichste Sehperiode. Wenn die Kegelempfindlichkeit abnimmt, sollten Piloten eine außermittige Sicht und geeignete Scantechniken verwenden, um Objekte bei schlechten Lichtverhältnissen zu erkennen.
Skotopisches Sehen
Skotopisches Sehen tritt bei schlechten Lichtverhältnissen auf und die Zapfen werden unwirksam, was zu einer schlechten Detailauflösung führt. Die Sehschärfe nimmt auf 20/200 oder weniger ab und ermöglicht es einer Person, aus einer Entfernung von 20 Fuß nur Objekte zu sehen, die die Größe des großen „E“ oder größer als das große „E“ auf Sehschärfetesttafeln haben. Mit anderen Worten, eine Person muss in 20 Fuß Höhe stehen, um zu sehen, was normalerweise in 200 Fuß unter Tageslichtbedingungen zu sehen ist. Bei Verwendung des skotopischen Sehens geht die Farbwahrnehmung verloren und ein nächtlicher blinder Fleck im zentralen Sichtfeld erscheint bei schwachen Lichtverhältnissen, wenn die Empfindlichkeit der Kegelzellen verloren geht.
Zentraler toter Fleck
Der Bereich, in dem der Sehnerv im hinteren Teil jedes Auges mit der Netzhaut verbunden ist, wird als Sehnervenscheibe bezeichnet. In diesem Bereich fehlen Zapfen und Stäbchen vollständig, und folglich ist jedes Auge an dieser Stelle vollständig blind. Daher wird es als blinder Fleck bezeichnet, den jeder in jedem Auge hat. Unter normalen binokularen Sehbedingungen (beide Augen werden zusammen verwendet) ist dies kein Problem, da sich ein Objekt nicht gleichzeitig im toten Winkel beider Augen befinden kann. Wenn andererseits das Sichtfeld eines Auges durch ein Objekt (Windschutzscheibenteiler oder ein anderes Flugzeug) behindert wird, könnte ein visuelles Ziel in den toten Winkel des anderen Auges fallen und unentdeckt bleiben.
Abbildung ist ein dramatisches Beispiel für den blinden Fleck des Auges.
1. Halten Sie diese Seite auf Armlänge.
2. Bedecken Sie Ihr linkes Auge vollständig (ohne es zu schließen oder darauf zu drücken) mit Ihrer Hand oder einem anderen flachen Gegenstand.
3. Blicken Sie mit dem rechten Auge direkt auf das Flugzeug auf der linken Seite der Bildseite. In Ihrer Peripherie bemerken Sie das schwarze X auf der rechten Seite des Bildes.
4. Bewegen Sie die Seite langsam näher an sich heran, während Sie weiterhin das Flugzeug anstarren.
5. Wenn die Seite etwa 16 bis 18 Zoll von Ihnen entfernt ist, sollte das schwarze X vollständig verschwinden, da es auf den blinden Fleck Ihres rechten Auges abgebildet wurde. (Widerstehen Sie der Versuchung, Ihr rechtes Auge zu bewegen, während das schwarze X verschwunden ist oder wieder erscheint. Starren Sie weiter auf das Flugzeug.)
6. Während Sie weiterhin auf das Flugzeug schauen, bewegen Sie die Seite ein paar Zentimeter näher an sich heran, und das schwarze X wird wieder sichtbar.
7. Es gibt ein Intervall, in dem Sie die Seite ein paar Zentimeter vor und zurück bewegen können, und das schwarze X verschwindet. Dies zeigt Ihnen das Ausmaß Ihres blinden Flecks.
8. Sie können dasselbe noch einmal versuchen, außer dass Sie dieses Mal mit Ihrem linken Auge auf das schwarze X starren, während Ihr rechtes Auge bedeckt ist. Bewegen Sie die Seite näher heran und das Flugzeug verschwindet.
Eine andere Möglichkeit, Ihren toten Winkel zu überprüfen, besteht darin, nachts bei Vollmond einen ähnlichen Test im Freien durchzuführen. Bedecke dein linkes Auge und schaue mit deinem rechten Auge in den Vollmond. Bewegen Sie Ihr rechtes Auge allmählich nach links (und vielleicht leicht nach oben oder unten). Bald werden Sie nur noch den großen Heiligenschein um den Vollmond sehen können; der gesamte Mond selbst scheint verschwunden zu sein.
Leerfeld-Myopie
Leerfeldmyopie ist ein Zustand, der normalerweise auftritt, wenn über den Wolken oder in einer Dunstschicht geflogen wird, die außerhalb des Flugzeugs nichts Besonderes bietet, auf das man sich konzentrieren kann. Dies bewirkt, dass sich die Augen entspannen und eine angenehme Brennweite suchen, die zwischen 10 und 30 Fuß liegen kann. Für den Piloten bedeutet dies, zu schauen, ohne zu sehen, was gefährlich ist. Das Suchen und Fokussieren auf entfernte Lichtquellen, egal wie schwach, hilft, das Auftreten von Leerfeld-Kurzsichtigkeit zu verhindern.
Nachtsicht
Es gibt viele gute Gründe, nachts zu fliegen, aber Piloten müssen bedenken, dass die Risiken bei Nachtflügen anders sind als bei Tag und oft höher. Piloten, die vorsichtig und in Nachtflugtechniken ausgebildet sind, können diese Risiken mindern und sich in der Aufgabe sehr wohl und kompetent fühlen.
Nachtblinder Fleck
Es wird geschätzt, dass die Stäbchen, sobald sie vollständig an die Dunkelheit angepasst sind, 10.000-mal lichtempfindlicher sind als die Zapfen, was sie zu den primären Rezeptoren für das Nachtsehen macht. Da die Zapfen in der Nähe der Fovea konzentriert sind, sind die Stäbchen auch für einen Großteil des peripheren Sehens verantwortlich. Die Konzentration von Zapfen in der Fovea kann einen blinden Fleck in der Mitte des Sichtfelds verursachen. Um ein Objekt nachts klar zu sehen, muss der Pilot die Stäbe dem Bild aussetzen. Dies kann durch einen Blickwinkel von 5° bis 10° von der Mitte des zu sehenden Objekts erfolgen. Dies kann bei schwachem Licht in einem abgedunkelten Raum versucht werden. Beim direkten Blick auf das Licht wird es dunkler oder verschwindet ganz. Bei etwas außermittigem Blick wird es klarer und heller.
Beim direkten Betrachten eines Objekts wird das Bild hauptsächlich auf die Fovea fokussiert, wo Details am besten zu sehen sind. Nachts ist die Fähigkeit, ein Objekt in der Mitte des Gesichtsfelds zu sehen, verringert, da die Zapfen viel von ihrer Empfindlichkeit verlieren und die Stäbchen empfindlicher werden. Ein Blick von der Mitte kann helfen, diesen blinden Fleck bei Nacht auszugleichen. Zusammen mit dem Verlust von Schärfe (Schärfe) und Farbe in der Nacht können Tiefenwahrnehmung und Größenbeurteilung verloren gehen.
Dunkle Anpassung
Die Dunkeladaption ist die Anpassung des menschlichen Auges an eine dunkle Umgebung. Diese Anpassung dauert je nach Lichtmenge in der Umgebung, die eine Person gerade verlassen hat, länger. Der Wechsel von einem hellen in einen dunklen Raum dauert länger als der Wechsel von einem dunklen Raum in einen dunklen.
Während sich die Zapfen schnell an Änderungen der Lichtintensität anpassen, brauchen die Stäbchen viel länger. Von hellem Sonnenlicht in ein dunkles Kino zu gehen, ist ein Beispiel für diese Erfahrung aus der dunklen Anpassungszeit. Es kann ungefähr 30 Minuten dauern, bis sich die Stäbchen vollständig an die Dunkelheit angepasst haben. Ein helles Licht kann jedoch die Nachtadaption vollständig zerstören, wodurch die Nachtsicht stark beeinträchtigt wird, während der Adaptationsprozess wiederholt wird.
Scantechniken
Scantechniken sind sehr wichtig bei der Identifizierung von Objekten bei Nacht. Um effektiv zu scannen, müssen Piloten von rechts nach links oder von links nach rechts schauen. Sie sollten mit dem Scannen in der größten Entfernung beginnen, in der ein Objekt wahrgenommen werden kann (oben), und sich nach innen in Richtung der Position des Flugzeugs bewegen (unten). Für jede Haltestelle sollte ein etwa 30° breiter Bereich abgetastet werden. Die Dauer der einzelnen Stopps richtet sich nach dem erforderlichen Detaillierungsgrad, aber kein Stopp sollte länger als 2 bis 3 Sekunden dauern. Beim Wechsel von einem Aussichtspunkt zum nächsten sollte der Pilot das vorherige Sichtfeld um 10° überlappen.
Die außermittige Betrachtung ist eine andere Art von Scan, die Piloten beim Nachtflug verwenden können. Es ist eine Technik, bei der ein Objekt betrachtet werden muss, indem man 10° über, unter oder zu beiden Seiten des Objekts schaut. Auf diese Weise kann das periphere Sehen den Kontakt mit einem Objekt aufrechterhalten.
Bei außermittiger Sicht verschwinden die Bilder eines Objekts, das länger als 2 bis 3 Sekunden betrachtet wird. Dies geschieht, weil die Stäbchen ein photochemisches Gleichgewicht erreichen, das jede weitere Reaktion verhindert, bis sich die Szene ändert. Dies erzeugt einen möglicherweise unsicheren Betriebszustand. Um diese Einschränkung der Nachtsicht zu überwinden, müssen Piloten sich des Phänomens bewusst sein und vermeiden, ein Objekt länger als 2 oder 3 Sekunden zu sehen. Das periphere Gesichtsfeld nimmt das Objekt weiterhin auf, wenn die Augen von einem außermittigen Punkt zu einem anderen verschoben werden.
Nachtsichtschutz
Es können verschiedene Dinge getan werden, um den Anpassungsprozess an die Dunkelheit zu unterstützen und die Augen an die Dunkelheit angepasst zu halten. Einige der Schritte, die Piloten und Flugbesatzungen unternehmen können, um ihre Nachtsicht zu schützen, werden in den folgenden Abschnitten beschrieben.
Sonnenbrille: Wenn ein Nachtflug geplant ist, sollten Piloten und Besatzungsmitglieder Sonnenbrillen mit neutraler Dichte (N-15) oder gleichwertige Filtergläser tragen, wenn sie hellem Sonnenlicht ausgesetzt sind. Diese Vorsichtsmaßnahme erhöht die nächtliche Anpassung an die Dunkelheit und verbessert die Sehempfindlichkeit bei Nacht.
Sauerstoffversorgung:Ununterstütztes Nachtsehen hängt von der optimalen Funktion und Empfindlichkeit der Netzhautstäbchen ab. Sauerstoffmangel an den Stäbchen (Hypoxie) verringert ihre Empfindlichkeit erheblich. Scharfes, klares Sehen (wobei das beste 20-20-Sehen ist) erfordert besonders nachts viel Sauerstoff. Ohne zusätzlichen Sauerstoff nimmt die Nachtsicht einer Person bei Druckhöhen über 4.000 Fuß messbar ab. Mit zunehmender Höhe nimmt der verfügbare Sauerstoff ab, was die Nachtsicht verschlechtert. Das Problem wird durch Müdigkeit verstärkt, die das physiologische Wohlbefinden minimiert. Das Hinzufügen von Ermüdung zur Exposition in großer Höhe ist ein Rezept für eine Katastrophe. Wenn der Pilot nachts in einer Höhe von 12.000 Fuß fliegt, kann es tatsächlich vorkommen, dass Elemente seiner oder ihrer normalen Sicht fehlen oder nicht scharf sind.
Für den Piloten, der unter den Auswirkungen einer hypoxischen Hypoxie leidet, reicht ein einfacher Abstieg in eine geringere Höhe möglicherweise nicht aus, um die Sicht wiederherzustellen. Zum Beispiel bedeutet ein Aufstieg von 8.000 Fuß auf 12.000 Fuß für 30 Minuten nicht, dass ein Abstieg auf 8.000 Fuß das Problem behebt. Die Sehschärfe kann erst nach mehr als einer Stunde wiedererlangt werden. Daher ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass Höhe und Ermüdung einen tiefgreifenden Einfluss auf die Sehfähigkeit eines Piloten haben.
Starke Beleuchtung: Wenn Sie während des Fluges auf Bereiche mit starker Beleuchtung stoßen, versuchen Sie, das Flugzeug abzuwenden und am Rand des beleuchteten Bereichs zu fliegen. Dadurch werden die Augen nicht auf einmal einer so großen Lichtmenge ausgesetzt. Planen Sie Ihre Route nach Möglichkeit so, dass direktes Überfliegen von bebauten, hell erleuchteten Gebieten vermieden wird.
Flugdeckbeleuchtung: Die Flugdeckbeleuchtung sollte so niedrig wie möglich gehalten werden, damit das Licht die Nachtsicht nicht monopolisiert. Nach Erreichen der gewünschten Flughöhe sollten sich Piloten Zeit nehmen, sich an die Flugbedingungen anzupassen. Dazu gehören die Nachjustierung der Instrumentenbeleuchtung und die Orientierung an äußeren Referenzen. Während der Anpassungsphase sollte sich die Nachtsicht weiter verbessern, bis eine optimale Nachtanpassung erreicht ist. Wenn es notwendig ist, Karten, Diagramme und Checklisten zu lesen, verwenden Sie eine Taschenlampe mit schwachem Weißlicht und vermeiden Sie es, damit Ihnen oder anderen Besatzungsmitgliedern in die Augen zu leuchten.
Vorsichtsmaßnahmen auf Flugplätzen: Piloten haben oft kein Mitspracherecht bei der Handhabung des Flugplatzbetriebs, aber unten sind einige Vorsichtsmaßnahmen aufgeführt, die getroffen werden können, um Nachtflüge sicherer zu machen und zum Schutz der Nachtsicht beizutragen.
• Die Flugplatzbeleuchtung sollte auf die niedrigste nutzbare Intensität reduziert werden.
• Das Wartungspersonal sollte Lichtdisziplin mit Scheinwerfern und Taschenlampen üben.
• Positionieren Sie das Flugzeug an einem Teil des Flugplatzes, wo die geringste Beleuchtung vorhanden ist.
• Wählen Sie An- und Abflugrouten so, dass Autobahnen und Wohngebiete vermieden werden, in denen die Beleuchtung die Nachtsicht beeinträchtigen kann.
Selbst auferlegter Stress
Nachtflüge können ermüdender und stressiger sein als Tagesflüge, und viele selbst auferlegte Stressoren können die Nachtsicht einschränken. Piloten können diese Art von Stress kontrollieren, indem sie die Faktoren kennen, die selbst auferlegte Stressoren verursachen können. Einige dieser Faktoren sind in den folgenden Absätzen aufgeführt.
Medikamente: Medikamente können die Sehschärfe tagsüber und insbesondere nachts stark beeinträchtigen. Piloten, die krank werden, sollten einen Flugmediziner (AME) oder einen Flugchirurgen konsultieren, um zu erfahren, welche Medikamente während des Fluges angemessen sind.
Erschöpfung: Piloten, die während eines Nachtfluges müde werden, sind geistig nicht wach und reagieren langsamer auf Situationen, die sofortiges Handeln erfordern. Erschöpfte Piloten neigen dazu, sich auf einen Aspekt einer Situation zu konzentrieren, ohne die Gesamtanforderung zu berücksichtigen. Ihre Leistung kann je nach Ermüdungsgrad zu einem Sicherheitsrisiko werden, und anstatt die richtigen Scantechniken anzuwenden, können sie auf die Instrumente fixiert werden oder eher wegstarren als Multitasking zu betreiben.
Schlechte körperliche Verfassung: Um eine schlechte körperliche Verfassung zu überwinden, sollten Piloten an regelmäßigen Trainingsprogrammen teilnehmen. Menschen, die körperlich fit sind, ermüden während des Fluges weniger und haben eine bessere Effizienz beim Nachtscannen. Zu viel Bewegung an einem bestimmten Tag kann jedoch dazu führen, dass die Besatzungsmitglieder für Nachtflüge zu müde werden.
Alkohol: Alkohol ist ein Beruhigungsmittel und seine Verwendung beeinträchtigt sowohl die Koordination als auch das Urteilsvermögen. Infolgedessen wenden alkoholkranke Piloten die richtigen Techniken der Nachtsicht nicht an. Sie starren wahrscheinlich auf Objekte und vernachlässigen Scantechniken. Die Menge des konsumierten Alkohols bestimmt den Grad, in dem die Nachtsicht beeinträchtigt wird. Die Wirkung von Alkohol ist langanhaltend und die Restwirkung von Alkohol kann auch die Effizienz des visuellen Scannens beeinträchtigen.
Tabak: Von allen selbst auferlegten Stressoren verringert das Zigarettenrauchen die visuelle Empfindlichkeit in der Nacht am stärksten. Rauchen erhöht die Menge an Kohlenmonoxid, die vom Hämoglobin in den roten Blutkörperchen transportiert wird, erheblich. Dies verringert die Fähigkeit des Blutes, sich mit Sauerstoff zu verbinden, sodass weniger Sauerstoff im Blut transportiert wird. Eine durch Kohlenmonoxidvergiftung verursachte Hypoxie beeinträchtigt das periphere Sehen und die Dunkelanpassung. Die Ergebnisse sind die gleichen wie bei Hypoxie, die durch große Höhe verursacht wird. Das Rauchen von 3 Zigaretten in schneller Folge oder 20 bis 30 Zigaretten innerhalb von 24 Stunden kann 8 bis 10 Prozent der Hämoglobinkapazität sättigen. Raucher verlieren 20 Prozent ihrer Nachtsichtfähigkeit auf Meereshöhe, was einer physiologischen Höhe von 5.000 Fuß entspricht.
Hypoglykämie und Ernährungsmangel: Ausbleibende oder verschobene Mahlzeiten können zu niedrigem Blutzucker führen, was die Nachtflugleistung beeinträchtigt. Niedrige Blutzuckerspiegel können zu Magenkontraktionen, Ablenkung, dem Abbau von Gewohnheitsmustern und einer verkürzten Aufmerksamkeitsspanne führen. Ebenso kann eine unzureichende Aufnahme von Vitamin A die Nachtsicht beeinträchtigen. Lebensmittel mit hohem Vitamin-A-Gehalt sind Eier, Butter, Käse, Leber, Aprikosen, Pfirsiche, Karotten, Kürbis, Spinat, Erbsen und die meisten Gemüsesorten. Hohe Mengen an Vitamin A verbessern die Nachtsicht nicht, aber ein Mangel an Vitamin A beeinträchtigt sie auf jeden Fall.
Entfernungsschätzung und Tiefenwahrnehmung
Die Kenntnis der Mechanismen und Hinweise, die die Entfernungsschätzung und die Tiefenwahrnehmung beeinflussen, hilft Piloten bei der Beurteilung von Entfernungen bei Nacht. Diese Hinweise können monokular oder binokular sein. Zu den monokularen Hinweisen, die bei der Entfernungsschätzung und Tiefenwahrnehmung helfen, gehören Bewegungsparallaxe, geometrische Perspektive, Netzhautbildgröße und Luftperspektive.
Bewegungsparallaxe: Bewegungsparallaxe bezieht sich auf die scheinbare Bewegung stationärer Objekte, wie sie von einem Beobachter gesehen werden, der sich über die Landschaft bewegt. Wenn der Pilot oder das Besatzungsmitglied senkrecht zur Fahrtrichtung aus dem Flugzeug schaut, scheinen sich nahe Objekte rückwärts, an der Bewegungsbahn vorbei oder ihr entgegen zu bewegen; ferne Objekte scheinen sich in Bewegungsrichtung zu bewegen oder stehen zu bleiben. Die Geschwindigkeit der scheinbaren Bewegung hängt von der Entfernung des Beobachters vom Objekt ab.
Geometrische Perspektive: Ein Objekt kann eine andere Form haben, wenn es aus verschiedenen Entfernungen und aus verschiedenen Winkeln betrachtet wird. Zu den geometrischen perspektivischen Hinweisen gehören die lineare Perspektive, die scheinbare Verkürzung und die vertikale Position im Feld.
• Lineare Perspektive – Parallele Linien wie Start- und Landebahnlichter, Stromleitungen und Eisenbahnschienen neigen dazu, mit zunehmender Entfernung vom Betrachter zusammenzulaufen.
• Scheinbare Verkürzung – Die wahre Form eines Objekts oder Geländemerkmals erscheint aus der Ferne elliptisch.
• Vertikale Position im Feld – Objekte oder Geländemerkmale, die weiter vom Beobachter entfernt sind, erscheinen am Horizont höher als diejenigen, die näher am Beobachter sind.
Luftperspektive: Die Klarheit eines Objekts und der von ihm geworfene Schatten werden vom Gehirn wahrgenommen und sind Hinweise für die Entfernungsschätzung. Subtile Variationen in Farbe oder Schattierung werden deutlicher, je näher der Betrachter an einem Objekt ist. Mit zunehmender Entfernung können diese Unterscheidungen jedoch verschwimmen. Gleiches gilt für ein Objektdetail oder eine Textur. Wenn sich eine Person weiter von einem Objekt entfernt, werden seine diskreten Details weniger offensichtlich. Eine weitere wichtige Tatsache, die Sie beim Nachtflug beachten sollten, ist, dass jedes Objekt einen Schatten von einer Lichtquelle wirft. Die Richtung, in die der Schatten geworfen wird, hängt von der Position der Lichtquelle ab. Wenn der Schatten eines Objekts auf den Betrachter fällt, ist das Objekt näher am Betrachter als die Lichtquelle.
Binokulare Hinweise
Binokulare Hinweise eines Objekts hängen von dem leicht unterschiedlichen Betrachtungswinkel jedes Auges eines Objekts ab. Die binokulare Wahrnehmung ist nur nützlich, wenn das Objekt nahe genug ist, um einen deutlichen Unterschied im Betrachtungswinkel beider Augen zu machen. In der Flugumgebung sind die meisten Entfernungen außerhalb des Cockpits so groß, dass binokulare Hinweise, wenn überhaupt, von geringem Wert sind. Darüber hinaus wirken binokulare Hinweise auf einer unbewussteren Ebene als monokulare Hinweise und werden automatisch ausgeführt.
Nachtsicht-Illusionen
Es gibt viele verschiedene Arten von visuellen Täuschungen, die häufig nachts auftreten. Sie zu antizipieren und sich ihrer bewusst zu sein, ist normalerweise der beste Weg, sie zu vermeiden.
Autokinese
Autokinese wird dadurch verursacht, dass man länger als ein paar Sekunden auf einen einzelnen Lichtpunkt vor einem dunklen Hintergrund starrt. Nach einigen Augenblicken scheint sich das Licht von selbst zu bewegen. Die scheinbare Bewegung der Lichtquelle beginnt in etwa 8 bis 10 Sekunden. Um diese Illusion zu vermeiden, fokussieren Sie die Augen auf Objekte in unterschiedlichen Entfernungen und vermeiden Sie es, sich auf eine Lichtquelle zu fixieren. Diese Illusion kann durch visuelles Scannen, durch Erhöhen der Anzahl von Lichtern oder durch Variieren der Lichtintensität beseitigt oder verringert werden. Die wichtigste der drei Lösungen ist das visuelle Scannen. Ein Licht oder Lichter sollten nicht länger als 10 Sekunden angestarrt werden.
False Horizon
Ein falscher Horizont kann auftreten, wenn der natürliche Horizont verdeckt oder nicht ohne weiteres erkennbar ist. Es kann durch Verwirrung heller Sterne und Stadtlichter erzeugt werden. Es kann auch beim Fliegen in Richtung der Küste eines Ozeans oder eines großen Sees auftreten. Aufgrund der relativen Dunkelheit des Wassers können die Lichter entlang der Küste mit Sternen am Himmel verwechselt werden.
Umkehrbare perspektivische Illusion
Nachts kann es so aussehen, als ob sich ein Flugzeug von einem zweiten Flugzeug wegbewegt, wenn es sich tatsächlich einem zweiten Flugzeug nähert. Diese Illusion tritt häufig auf, wenn ein Flugzeug parallel zum Kurs eines anderen fliegt. Um die Flugrichtung zu bestimmen, sollten Piloten die Flugzeuglichter und ihre relative Position zum Horizont beobachten. Wenn die Intensität der Lichter zunimmt, nähert sich das Flugzeug; Wenn die Lichter schwächer werden, entfernt sich das Flugzeug.
Größen-Entfernungs-Illusion
Diese Illusion entsteht durch das Betrachten einer Lichtquelle, deren Leuchtdichte (Helligkeit) zu- oder abnimmt. Piloten können das Licht als Annäherung oder Rückzug interpretieren.
Faszination (Fixierung)
Diese Illusion tritt auf, wenn Piloten Orientierungshinweise ignorieren und ihre Aufmerksamkeit auf ein Ziel oder ein Objekt richten. Bei Flugschülern tritt dies häufig auf, wenn sie sich auf die Flugzeuginstrumente konzentrieren oder versuchen zu landen. Sie werden auf eine Aufgabe fixiert und vergessen, auf das zu schauen, was um sie herum vor sich geht. Nachts kann dies besonders gefährlich sein, da die Bodenschließungsraten von Flugzeugen schwer zu bestimmen sind und möglicherweise nur wenig Zeit bleibt, um die Situation zu korrigieren.
Flimmern Schwindel
Ein Licht, das mit einer Rate zwischen 4 und 20 Zyklen pro Sekunde flackert, kann unangenehme und gefährliche Reaktionen hervorrufen. Solche Zustände wie Übelkeit, Erbrechen und Schwindel können auftreten. In seltenen Fällen können auch Krämpfe und Bewusstlosigkeit auftreten. Richtige Scan-Techniken in der Nacht können verhindern, dass Piloten Flimmerschwindel bekommen.
Nachtlandungsillusionen
Landeillusionen treten in vielen Formen auf. Über unstrukturiertem Gelände bei Nacht besteht die natürliche Tendenz, einen niedrigeren als normalen Anflug zu fliegen. Elemente, die irgendeine Art von visuellen Verdunkelungen verursachen, wie Regen, Dunst oder eine dunkle Landebahnumgebung, können ebenfalls niedrige Anflüge verursachen. Helle Lichter, steiles Gelände in der Umgebung und eine breite Landebahn können den Anschein erwecken, zu niedrig zu sein, mit der Tendenz, einen Anflug höher als normal zu fliegen. Ein Satz regelmäßig beabstandeter Lichter entlang einer Straße oder Autobahn kann als Landebahnlichter erscheinen. Piloten haben sogar die Lichter an fahrenden Zügen fälschlicherweise als Landebahn- oder Anflugbefeuerung verwechselt. Helle Landebahn- oder Anflugbefeuerungssysteme können die Illusion erzeugen, dass sich das Flugzeug näher an der Landebahn befindet, insbesondere wenn nur wenige Lichter das umgebende Gelände beleuchten.
Bevor Sie nachts fliegen, ist es am besten, die Herausforderungen des Gebiets, in dem Sie fliegen, kennenzulernen und zu kennen. Studieren Sie das Gebiet und wissen Sie, wie Sie sich durch Gebiete navigieren können, die nachts ein Problem darstellen können. Beispielsweise können viele Bereiche in der Nähe von Wasser durch tief liegende Wolken oder Nebel verdeckt sein. Um mit dieser Art von Situation fertig zu werden, ist es wichtig, einen Plan zu haben, bevor Sie den Boden verlassen. Fliegen Sie tagsüber die Strecken und Pässe, die Sie nachts fliegen werden, und bestimmen Sie die Mindesthöhe, die Sie nachts zu verwenden bereit sind. Wenn das Wetter Sie daran hindert, die geplante Höhe beizubehalten, entscheiden Sie sich frühzeitig, um 180° zu drehen und auf einem alternativen Flughafen mit besseren Wetterbedingungen zu landen. Ziehen Sie immer sicherere Alternativen in Betracht, anstatt zu hoffen, dass die Dinge funktionieren, indem Sie ein Risiko eingehen.
Piloten, die nachts fliegen, sollten eine Sauerstoffergänzung in Höhen und zu Zeiten, die nicht von der FAA vorgeschrieben sind, dringend in Betracht ziehen, insbesondere nachts, wenn ein kritisches Urteilsvermögen und eine Hand-Augen-Koordination erforderlich sind (z. B. IFR) oder wenn sie Raucher oder nicht vollkommen gesund sind .
Verbesserte Nachtsichtsysteme
Synthetic Vision Systems (SVS) und Enhanced Flight Vision Systems (EFVS) sind zwei Systeme, die die Flugsicherheit bei Nacht verbessern können. Die Technologie von beiden entwickelt sich schnell und wird immer mehr verwendet.
Synthetisches Sichtsystem
Ein synthetisches Sichtsystem (SVS) ist ein elektronisches Mittel, um der Flugbesatzung ein synthetisches Sichtbild der äußeren Szenentopographie anzuzeigen. Es ist kein Echtzeitbild, wie es von einem EFVS erzeugt wird. Im Gegensatz zu EFVS benötigt SVS eine Gelände- und Hindernisdatenbank, eine präzise Navigationslösung und ein Display. Das Geländebild basiert auf der Verwendung von Daten aus einem digitalen Höhenmodell (DEM), das im SVS gespeichert ist. Bei SVS soll das synthetische Gelände-/Sichtbild das Bewusstsein des Piloten für die räumliche Position relativ zu wichtigen Merkmalen bei allen Sichtbedingungen verbessern. Dies ist besonders nützlich während kritischer Flugphasen wie Start, Landeanflug und Landung, wo wichtige Merkmale wie Gelände, Hindernisse, Landebahnen und Orientierungspunkte auf der SVS-Anzeige dargestellt werden können. Beim Anflugbetrieb
Ein SVS-Bild kann entweder auf einem Head-Down-Display oder einem Head-Up-Display (HUD) angezeigt werden; Bisher wurde SVS jedoch nur für Head-Down-Displays zertifiziert. Derzeit laufen Entwicklungsbemühungen zur Anzeige eines synthetischen Bildes auf einem HUD sowie Bemühungen, SVS mit einem von einem EFVS erzeugten Echtzeit-Sensorbild zu kombinieren. Diese Systeme sind als Combined Vision Systems bekannt. Während SVS derzeit nur als Hilfe für das Situationsbewusstsein zertifiziert ist, arbeiten die FAA und die Luftfahrtindustrie an der Definition von Betriebskonzepten und Lufttüchtigkeitskriterien, die es ermöglichen würden, SVS für Betriebskredite bei bestimmten Bedingungen mit schlechter Sicht zu verwenden. Weitere zukünftige Verbesserungen an SVS-Displays könnten die Integration von ADS-B zur Anzeige von Verkehrsinformationen umfassen.
Verbessertes Flugsichtsystem
Enhanced Vision (EV) oder Enhanced Flight Vision System (EFVS) ist ein elektronisches Mittel zur Bereitstellung einer Anzeige der externen Szene durch Verwendung eines Bildsensors, wie z. B. eines vorausschauenden Infrarot (FLIR) oder eines Millimeterwellenradars (MMWR). Im Jahr 2004 wurde 14 CFR Teil 91, Abschnitt 91.175 geändert, um widerzuspiegeln, dass Betreiber, die gerade Instrumentenanflugverfahren (außer Kategorie II- oder Kategorie III-Betrieb) durchführen, jetzt unterhalb der veröffentlichten Entscheidungshöhe (DH) oder der Mindestabstiegshöhe (MDA) operieren dürfen. bei Verwendung eines zugelassenen EFVS, das auf dem HUD des Piloten angezeigt wird. Diese Regeländerung bietet „Betriebskredit“ für EV-Ausrüstung. Für SV besteht kein solcher Kredit.
