民机驾驶舱工效学综合评价方法研究及应用

飞机驾驶舱工效学综合评价是驾驶舱研制中一个极其重要的问题,以往在驾驶舱的研制过程中往往为其工程质量提出种种衡量标准而忽视工效学的综合评价,导致设计出的驾驶舱存在不少工效学方面的问题。为此,结合民机驾驶舱工效学的实际情况,本文提出一种将改进专家打分法、三标度层次分析法和模糊综合评判法集成的综合评价体系,给出了合适、可操作的评价指标和评价方法,能指导驾驶舱的工效学评价。该体系考虑了工效学评价的模糊性,实现了征求和提炼专家群体的意见,对飞机驾驶舱工效学进行了定量地综合评价,为比较相似设计方案的优劣提供了理论基础和方法。应用此方法,结合研究项目,对某民机驾驶舱尺寸设计的工效学进行了评价,证明了该方法的有效性。     

基于人机工效的民机驾驶舱设计原理

民机驾驶舱的人机工效设计是以"飞行员—驾驶舱—环境"整体作为研究的基本对象,以提高民机飞行安全的设计。从民机驾驶舱的显示界面、控制器件布置和光环境等角度,详细阐述民机驾驶舱人机工效设计的概念,研究相关设计方法,并进行实际应用。所论述的相关设计方法对未来先进民机驾驶舱的设计具有一定的借鉴意义。     

基于模糊理论的直升机驾驶舱人机工效综合评价研究

影响驾驶舱人机工效的因素非常多，交联关系复杂，在对其进行综合评价时，必须考虑系统因素内在的模糊性、评价指标与原则定义上的模糊性以及评价专家认识上的模糊性。探讨应用模糊综合评价的方法进行驾驶舱人机工效评价，给出了应用模糊综合评价法进行人机工效评价的一般过程和处理方式，并用典型事例进行验证。     

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。     

民机驾驶舱人机工效符合性认证方法及评价方法研究

对国内外运输类飞机适航标准中与驾驶舱人机工效相关的条款进行总结。从适航认证的角度对民机驾驶舱人机工效符合性认证方法进行分析，并对如何选择符合性方法进行了说明。阐述了目前广泛使用的虚拟仿真法、模型试验法两种人机工效符合性评价方法。为运输类飞机人机工效设计和型号认证提供指导。     

基于改进模糊综合评价的民机维修工效研究

针对民用飞机维修工效的设计与评价方法问题,构建了基于G1法的维修工效模糊综合评价法。首先利用“人-机-环境”系统理论模型,建立了民机的维修工效指标体系。然后在模糊综合评价方法中引入G1法求各指标的权重系数,避免了使用层次分析法求权重可能产生的不一致问题。最后结合A320和B737—500机型实例,对两种机型驾驶舱的维修...     

民机驾驶舱触控显示系统人机工效评估指标体系搭建研究

从人机工效基本原理出发,在对国内外适航规章和行业标准解读的基础上,结合触控技术自身特征, 对触控显示系统人机工效设计的影响因素进行分析,并综合运用了改进德尔菲法和改进层次法,初步构建了民 机触控显示系统人机工效评估指标体系, 可为系统的设计与评估提供借鉴。     

无人机地面站人机工效综合评价研究

无人机地面站发展日趋综合复杂,为了减轻地面站操作员工作负荷,避免飞行事故发生,保证高效、安全地完成飞行任务,开展无人机地面站人机工效评价方法研究十分重要.分析无人机地面站人机工效评价特点;借鉴有人驾驶飞机人机工效评价力法,利用德尔菲法,明确无人机地面站人机工效综合评价的评价指标,提出地面站人机工效评价专家调查表的构架及其内容;并探索无人机地面站人机工效评价方法.实例研究表明：本文提出的评价指标和方法可以满足无人机地面站人机工效评价需求,可为无人机地面站人机工效评价提供一定借鉴.     

基于虚拟设计的民机驾驶舱工效布局评价

提出了一种基于虚拟设计的民机驾驶舱工效布局评价方法,并对某型民机驾驶舱进行了工效布局评价.将某型民机驾驶舱CATIA模型导入工效分析软件JACK并进行优化,创建了5%、50%和95%我国飞行员人体模型,进行了座椅、仪表板、遮光罩、方向舵踏板、操纵杆(盘)、中央控制台、顶部仪表板的布局评价.发现了布局设计中若干不符合工效特性的地方,并提出了改进建议.该方法可预先在虚拟设计中进行布局评价,节约了设计费用,提高了设计效率.     

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。     

民机驾驶舱中触摸屏设备应用的工效学探讨

触摸屏设备已广泛应用于各个领域,为触摸屏技术应用于民机驾驶舱的显控设备提供了可能.从触摸屏设备的技术特点出发,详细分析了触摸屏技术在民机驾驶舱内的潜在应用可能性及其工效学问题,对比分析了触摸屏技术与其他控制方式的操作绩效.结果表明:是否适宜采用触摸屏技术取决于控制设备的执行任务.以期该研究对触摸屏技术应用于民机驾驶舱及其工效学设计考虑提供理论支持和技术参考.     

飞机座舱显示控制界面设计

飞机座舱显示控制系统作为人机接口,一直是航空工效学关注的对象,提高飞机座舱显示控制系统的可视性和方便操作性,是其设计时所要追求的目标。综合近年来飞机座舱显示控制界面的相关研究现状,创建一种飞机座舱显示控制界面设计方法,并探讨软件设计中涉及到的一些关键技术。该方法集成在 C++系统 中,在飞机座舱设计的各个阶段分别引入飞行员三维人体几何模型和运动学模型;结合视景仿真建模理论和相 关软件,实现飞行视景及座舱显示控制界面的开发;提出飞机座舱显示控制界面设计的综合评价方法,以及各 种评价指标的筛选与评价体系的确立。该显示控制界面设计方法能够通过模拟飞行员的操作动作与计算视 角、可达性、操纵力等参数,较好地反映出飞行员的运动学和动力学特性,提高了界面友好性、操作直观性、简便性。     

基于A661的一种典型民用飞机驾驶舱显示管理研究

随着现代民机驾驶舱的发展，舱内的多个显示器已不再是独立的个体，需要根据特定场景及飞行员外部操作进行相互协调、动态调配。显示器之间相互联动，互为备份，能够保证关键显示信息在多种故障模式下依然具备显示能力，以提高系统可靠性。再者，随着显示系统ARINC 661标准越来越广泛的应用，软件组件之间的耦合性大大降低，同时也对显示管理软件设计提出了更高要求。主要介绍了显示管理设计中的显示构型管理、显示重构和光标管理等关键技术。     

Cockpits for 2010 and Beyond

Truly optimal weapon system performance is highly dependent on the level of man-machine cockpit integration resulting from the intelligent application of crew station technologies. Future cockpits will incorporate a wide range of enhancements. Heavy application of artificial intelligence techniques can be expected to encompass the entire spectrum of crew station technologies; from data fusion, to optimized display resource management, to real-time onboard maintenance and fault reporting, and even to the optimization of pilot physiological needs. Emphasis on exploiting applications of the ultimate human resource, the mind, can be expected through the use of biocybernetics; initially to control previously manual and/or automated cockpit functions, and eventually to allow bidirectional communications. Future enhancements can also be expected to improve aircrew performance by allowing the pilot to take full advantage of aircraft maneuvering capability, and to operate effectively in hostile chemical, biological and radiological environments. New high resolution, full color, three dimensional crew station display devices will complement enlarged sensor suites and enhance aircrew situational awareness. Does the pilot really need to see the outside world to fly and fight effectively? Or, can panoramic display techniques, in an encapsulated environment, coupled with 4? steradian sensor coverage, increase performance? This paper strives to illustrate some ``no holds barred' approaches to making future fighter cockpits an ``in-tune' extension of the operator, based on current and projected tactical needs.     

A model for discrimination and prediction of mental workload of aircraft cockpit display interface

With respect to the ergonomic evaluation and optimization in the mental task design of the aircraft cockpit display interface, the experimental measurement and theoretical modeling of mental workload were carried out under flight simulation task conditions using the performance evaluation, subjective evaluation and physiological measurement methods. The experimental results show that with an increased mental workload, the detection accuracy of flight operation significantly reduced and the reaction time was significantly prolonged; the standard deviation of R-R intervals（SDNN） significantly decreased, while the mean heart rate exhibited little change; the score of NASA_TLX scale significantly increased. On this basis, the indexes sensitive to mental workload were screened, and an integrated model for the discrimination and prediction of mental workload of aircraft cockpit display interface was established based on the Bayesian Fisher discrimination and classification method. The original validation and cross-validation methods were employed to test the accuracy of the results of discrimination and prediction of the integrated model, and the average prediction accuracies determined by these two methods are both higher than 85%. Meanwhile, the integrated model shows a higher accuracy in discrimination and prediction of mental workload compared with single indexes. The model proposed in this paper exhibits a satisfactory coincidence with the measured data and could accurately reflect the variation characteristics of the mental workload of aircraft cockpit display interface, thus providing a basis for the ergonomic evaluation and optimization design of the aircraft cockpit display interface in the future.