基于人因工程视角的民机驾驶舱告警系统研究综述

为研究现代民机驾驶舱告警系统的发展历程及应用现状,通过文献综述,以人因工程学为视角,结合事故调查分析、国内外民机驾驶舱告警系统应用进展,了解民机驾驶舱告警系统功能、告警方式和告警类别,总结国内外驾驶舱告警系统概况,分析民机驾驶舱告警系统现存问题。基于驾驶舱告警的适航管理规章要求和机组在飞行任务中的认知需求,探究驾驶舱告警系统的设计需求。结合人因工程领域的研究进展,提出驾驶舱告警系统的改进方向和发展趋势,即民机告警系统设计的及时性和可靠性还存在一定改进空间,驾驶舱告警系统整体结构的设计必须要突出重点,注重自主化及个性化设计,必要时考虑驾驶舱触觉感知的融合,旨在为后续告警系统的总体设计及优化提供参考。     

驾驶舱新变化

最近,民用飞机驾驶舱发生了一些值得注意的变化。A350 XWB 驾驶舱将显示器的尺寸定为38厘米,比 A380的显示器尺寸明显增大。视景增强系统和合成视景系统也开始在驾驶舱崭露头角。     

民机驾驶舱扬声器啸叫成因研究与抑制方法

民用飞机驾驶舱扬声器是一个电声换能器件,安装在飞机驾驶舱中,可将电信号转为声信号输出,并将声学功率辐射到驾驶舱。驾驶舱扬声器不仅能够为驾驶舱内的机组人员提供与客舱乘务人员以及塔台管制人员的通话语音,还能够提供飞行导航音、选呼音和告警音的发声。因此,驾驶舱扬声器是飞机上不可或缺的机载设备,为飞机的飞行安全提供了保障。驾驶舱扬声器产生的尖锐刺耳啸叫让人难以忍受,导致飞行机组无法听到其他声音,甚至无法使用语音通信系统,严重时会影响到飞行安全。指出驾驶舱扬声器"啸叫"的危害,分析啸叫的成因,并在此基础上探讨驾驶舱扬声器"啸叫"的抑制方法,为民机驾驶舱音频系统的防啸叫设计提供一定的参考依据。     

民机驾驶舱显示系统工效学评价指标权重系数研究

研究目的是确定出民机驾驶舱显示系统各项工效学评价指标的权重系数。采用确定指标权重系数的G1法,针对确定出的驾驶舱显示系统工效学评价指标,按其对飞行员操作工效影响程度大小的原则,对聘请的15名有经验的飞行员进行了调查,并对调查结果进行了统计处理。计算出了民机驾驶舱显示系统各项工效学评价指标的权重系数。G1法作为一种确定指标权重系数的主观方法,具有很强的可操作性,且可靠性高、误差小;确定出的指标权重系数可为航空工程部门的驾驶舱显示系统设计和评价提供指导。     

驾驶舱设计的人因工程学应用综述

随着科技的进步,电子设备和系统的逐渐完善,人的因素在驾驶舱设计中占的比重越来越大。人因工程学已经开始应用于驾驶舱设计的诸多方面。本文阐述了人因工程学在驾驶舱设计中的发展,并介绍了其在驾驶舱布局分析、环境分析、信息传递及脑负荷分析、自动化及人机交互分析、机组人员疲劳及健康分析等方面中的应用,为以后相关研究提供参考。     

基于混合现实技术的民机驾驶舱仿真平台

为了满足民机驾驶舱设计早期多方案对比和快速优化迭代的需求,研发了面向民机驾驶舱的混合现实仿真平台。以实体场景模块、可视化模块和运行逻辑模块为依托, 构建了仿真平台的系统框架; 在此基础上, 研究了高精度动态虚实融合技术, 解决了混合现实平台中操控部件和人的数字孪生问题; 为了验证混合现实仿真平台的可行性和有效性, 在物理驾驶舱仿真平台和混合现实驾驶舱仿真平台开展相同的试验,采用主观评估和客观测量相结合的方法对驾驶舱操纵部件可达性、布局合理性、仪表显示可视性和可读性方面进行人机工效分析, 并将两组试验的试验数据进行对比。试验结果表明,混合现实平台与物理平台的测试效果基本一致,能够为驾驶舱设计早期多方案对比评估提供有效的测试平台。     

驾驶舱人机界面演变与发展趋势

描述了驾驶舱在飞机中的作用,回顾了驾驶舱人机界面演变历程,说明了改善人机界面的必要性以及人机界面改进设计对飞机发展的促进作用;通过对驾驶舱人机界面内涵与外延的分析,进一步探讨了人机界面发展趋势,为今后飞机驾驶舱人机界面改进设计提供参考。     

人机工效在飞机驾驶舱设备布置中应用研究

驾驶舱内设备的合理布置对飞行安全至关重要。本文主要阐述了飞机驾驶舱主要设备的布置与人机工效的关系,为飞机驾驶舱设备布置提供理论依据。     

民用飞机驾驶舱综合显示系统的发展趋势

世界范围内持续增长的空中运输对民用航空提出了巨大的挑战。尽管运输量增加,但事故数量却必须减少。为了实现这个宏伟的目标,必须对航电机载设备和驾驶舱人机接口进行改进。在分析合成视景系统和视景增强系统的基础上,指出在飞机的所有飞行阶段均能向飞行员提供最优化情景意识的综合监控和驾驶舱显示控制系统将是未来民用飞机驾驶舱发展的必然趋势。     

飞机驾驶舱视觉工效研究

为了研究飞行员视觉工效的发展现状,以光环境设计、驾驶舱显示信息及显示方式等视觉工效的影响要素为研究对象,分析了照明系统控制、显示亮度控制、驾驶舱信息需求、克服信息过载、显示合成技术、视觉混乱等内容。基于研究结果,提出了目前在飞机驾驶舱视觉工效领域存在的几点问题,包括光环境控制的研究方法较为传统、显示信息的需求分析不明确,数量大、信息显示方式发展缓慢、飞机驾驶舱视觉工效设计缺少系统的、专业的测试和评价工具等内容。据此,针对未来飞机驾驶舱视觉工效的研究发展趋势给出了几点建议,为飞机驾驶舱视觉工效的设计提供借鉴和参考。     

21世纪战斗机驾驶舱的雏形──波音JSF驾驶舱的设计特点

在ＪＳＦ竞标中，波音公司率先披露了有关其ＪＳＦ驾驶舱的设计方案，它不仅以头盔显示器取代了平显，而且采用可分屏又可全屏显示的更大尺寸有源阵液晶显示器，它的出现说明，今天的设计向着２１世纪战斗机驾驶舱的“全景驾驶舱控制／显示系统”又迈了一大步     

驾驶舱与客舱的有效沟通与配合——飞行安全不可轻视的环节

1979年，美国国家航空航天局（NASA）首次提出了驾驶舱资源管理训练理念。最初的驾驶舱资源管理训练主要关注的是驾驶舱内的飞行机组人员的表现，然而，在一些重大航空事故的调查过程中，专家们发现缺乏有效的机组沟通与配合（驾驶舱机组与客舱机组）是导致那些航空事故的主要原因之一。     

基于VB的飞机电源系统控制与显示半实物仿真平台研究

以波音737NG飞机电源系统供电逻辑为研究对象,分析供电网络交流和直流分配原理及切换逻辑,采用VB.NET软件编写系统工作动态仿真程序,使用单片机COM通信实现VB上位机程序与1:1大小驾驶舱P5面板实物的动作联调,从而实现波音737NG飞机电源系统原理展示以及驾驶舱操作与显示功能展示。     

先进驾驶舱及其显示技术的重要变化

自20世纪80年代初玻璃驾驶舱取代了机电式仪表驾驶舱以来,民用客机驾驶舱一直在悄悄地发生着变化。具有Windows风格的驾驶舱显示器使人机接口更直观、操作更方便。综合化的航空电子软件与大尺寸平板显示器为驾驶员提供了全新的视景     

平视指引系统及其在民用飞机中的应用

引言 平视指引系统(HGS)在现代民用飞机中的应用越来越广泛,其利用显示在平视显示器(HUD)上的重要图形和符号与驾驶舱外界真实信息进行叠加,将飞行员从驾驶舱仪表(HDD)中解放出来,大大改善了飞行员的情景意识,对飞机实现精确着陆和安全飞行起到了重要作用.     

飞机驾驶舱自动调光系统中光照传感器布局设计

为满足飞机驾驶舱自动调光系统中环境光检测需要,本文提出一种光照传感器布局方法,该布局方法首先利用SPEOS光学仿真软件分析驾驶舱各区域在不同季节、航向、时间点时的环境光分布;其次,结合各区域发光器件分布情况,确定出光照传感器安装的候选位置;最后,在自然光环境下验证光照传感器候选位置的合理性,并根据验证结果确立光照传感器安装位置。该布局设计方法结合了光分布仿真分析的快速性、可重复性和自然光环境验测真实性的优点,能实现驾驶舱光照传感器的合理布置,为驾驶舱自动调光系统提供准确的环境光信息。     

合成视景系统的机遇与挑战

基于三维地形显示的合成视景系统结合空中隧道等新技术,为飞行员提高情形认知、降低工作量,同时也给传统驾驶舱显示、飞行安全、航线运营等带来不同程度的影响,特别是对驾驶舱显示将是划时代变革。综述机遇与挑战并结合航空发展,预测合成视景系统在10～15年内必将广泛应用。     

商用飞机驾驶舱造型设计特征研究

介绍了国内外商用飞机驾驶舱设计的历史及现状,在分析多类飞机驾驶舱造型设计图片资料的基础上,探讨主要飞机制造商驾驶舱造型设计的特征。依据驾驶舱造型的相似性,对国际上12家商用飞机制造商的66款机型的驾驶舱进行聚类分析和多维尺度分析,挑选出10款有代表性的驾驶舱。在提取代表性驾驶舱造型特征线后,分析主要飞机制造商的驾驶舱造型设计特点及差异,为新型飞机驾驶舱造型设计提供参考。     

民用飞机驾驶舱设计变革

民用飞机驾驶舱设计历经了数代的发展,从原始简单衍变至复杂集成,继而往简约智能化方向发展。同时驾驶舱设计理念也在不断进步,从"以功能为中心"的设计理念衍变为"以人为中心"的设计理念,但不同制造商对此理念的理解存在差异,体现在对使用者"驾驶员"角色的定位差异明显。从该设计理念出发,提出了基于驾驶舱运行场景的正向设计方法,通过充分识别运行场景并提取和转化设计需求,设计出人机匹配度高的驾驶舱。随着各种新技术的成熟应用,"以人为中心"设计理念为牵引,利用基于驾驶舱运行场景的驾驶舱正向设计方法,将引领新一代民用飞机驾驶舱设计的变革,并展望了民机驾驶舱在人机交互方式、驾驶舱布置和布局、驾驶舱视景和驾驶舱综合环境等方面的发展趋势。     

民机驾驶舱显示触控系统人机工效综合评价

未来民机驾驶舱将广泛采用触控技术,但目前尚未形成针对民机驾驶舱显示触控系统的人机工效评价体系与评价方法。针对上述问题,首先梳理民机驾驶舱显示触控系统相关的现行标准与规范,结合适航规章中人为因素考察项,提出民机驾驶舱显示触控系统人机工效评价指标体系。其次,考虑到评价指标的模糊性与灰色性,基于灰色关联分析,对传统模糊层次综合评价算法从数据集结处理和指标权重确定两个方向进行改进,通过构造专家信度系数修正秩次矩阵,实现专家认知特性的定量描述,建立民机驾驶舱显示触控系统人机工效综合评价模型。最后,结合ACROSS项目下的民机驾驶舱显示触控系统人机工效评价试验案例,分析驾驶舱显示触控系统配置策略对系统人机工效的影响,验证了评价体系与评价方法的适用性和合理性。