光学信号是高速舰载机在舰船降落过程中最直观、快速的外周视觉引导方式,尤其在雷达和通讯受到干扰、夜间和雾天难以读取舱外参照物的情况下,光学助降系统为飞行员提供飞行方位、对齐偏差早期预测、下滑斜率等信息反馈,从而进一步保障舰载机飞行员安全。本文将在光学助降引导系统的研究现状基础上,提出设计建议,并根据视觉工效理论进行分析和评价。首先简述国内外在光学助降方面的研究现状,对光学信号认知理论研究和设计原则进行分析总结,并通过问卷调研和用户访谈法,挖掘飞行员在舰船降落时的信息需求;然后在研究分析的基础上,结合现有艾可尔斯改进型光学助降引导系统(ICOLS,Improved Carrier Optical Landing-aid System)的设计概念,在着舰不同阶段提供三组作用距离不同的光学信号引导,并对物理属性和光学特点进行定义和设计。结合着舰阶段路径和仿真驾驶环境,开发了基于PC端和飞行游戏手柄的仿真软件,用以模拟光学信号引导场景。最后本文针对要研究的内容对增加的光学助降引导信号系统进行主观满意度调研以及可用性测试。研究采用访谈法和引导任务测试的方法,从主观评价和可用性测试两方面对光学引导信号进行验证,结果证明,在远程、中程采用光的颜色、闪烁进行对中和下滑斜率引导,能够在难以辨识降落跑道形态的情境下帮助驾驶员成功进入安全降落区域,且获得较良好的认知水平和较高的使用满意度。在中程使用较多数量的成排或成列的灯光进行对中和下滑引导虽然也能在一定程度上成功引导降落,但是使用满意度较差。并且增加灯室数量后的菲涅尔透镜能够提高驾驶员的满意度和操纵稳定性。