新一代智能座舱总体结构设计

传统座舱通过引入各种自动化功能,辅助飞行员完成任务,减小操控负担。随着战场态势变化的日趋繁杂,传统座舱设计辅助飞行员的能力达到了瓶颈,亟需研究总体结构设计改进方法,提升辅助决策能力。深入分析了传统座舱存在的问题,研究了适应新型战机的座舱设计,并综合运用态势评估、故障诊断等技术,以任务为核心,对新一代智能座舱的结构及其辅助决策等级进行了设计,阐述了各系统内部结构及功能,探讨了智能座舱与飞行员之间的关系转变。最后,梳理了相关技术途径,指明了下一步的研究重点。     

飞机智能座舱发展研究

针对未来飞行器面临的战场环境复杂性增加、飞行员操纵负荷增加、常规操纵方式无法适应危险环 境态势等问题，提出飞行器智能座舱设想，围绕基于态势感知的虚拟座舱系统、基于人工智能的飞行员辅助系 统、覆盖门到门的机组自动化系统等方向，通过虚拟现实技术、柔性显示技术、人工智能技术、信息处理技术 改进座舱设计，以增强飞行员态势感知能力、优化飞行员操纵方式、减轻飞行员决策负担、提高飞机的生存率、 实现降低飞行成本和危险环境下自主飞行。     

战斗机智能座舱人机交互方式发展及应用

基于战机座舱这一对象,以加强人机交互、保证飞行员安全、提升战斗机性能为目的,从航电系统设计的角度,通过对比分析一至四代机座舱人机交互方式的发展,指出了传统飞机座舱发展演变过程中人机交互方式存在的缺陷,明确了智能座舱人机交互方式的发展趋势,梳理了亟需重点研究的新型交互手段及其应用方式,对未来战斗机智能座舱的发展提出了新的思考。     

基于眼动的战机座舱人机交互方法

为提高战机座舱的人机交互效率、降低飞行员任务负荷,实现战机作战效能的提升,通过分析战机座舱人机交互方式的变革,明确了眼动交互在战机座舱场景下的优势,设计了基于眼动的战机座舱人机交互系统,提出了眼动交互与座舱现有交互方式的融合逻辑,对未来战机座舱人机交互设计提供支撑,助力飞行员向战术决策者的身份转变。     

虚拟座舱显示系统关键技术研究

根据实际飞行仿真系统中的任务需求,以国内外先进战机座舱显示系统开发经验为基础,结合虚拟现实技术,应用专业的图形开发平台,设计完成了一套“一平三下”的座舱显示系统。文中介绍了该虚拟座舱显示系统的组成结构,深入研究了下视显示子系统中无人机控制台的设计和雷达图像动态显示以及平视显示子系统开发中目标定位和与视景叠加等关键技术问题和解决方法。开发完成的虚拟座舱显示系统具有逼真程度高,实时性好,信息显示标准化、告警分类化,系统模块化、扩展性好等优点,尤其是下视显示系统中无人机控制站和雷达图像显示的开发,增强了飞行员态势感知能力,使该系统在国内同类系统开发中处于领先地位,并在实际仿真系统中得到了应用。     

飞机智慧座舱发展技术研究

未来飞机座舱智慧化转型是必然趋势,研究飞机智慧座舱发展技术能够为未来飞机智慧座舱的设计提供参考支撑。本文探讨了智能与智慧的区别,提出了飞机智慧座舱的概念与设计内涵,总结出深度感知与沉浸式交互、类人的认知及开放性与个性化定制服务的智慧座舱功能设计要素;梳理了发展飞机智慧座舱亟需解决的五项关键技术：多维度深度信息感知与融合技术、先进信息显示技术、沉浸式自然交互技术、智能态势认知技术、多智能体自主适应技术。通过关键技术的分析对未来飞机智慧座舱的发展提出了新的思考。     

计算机造型和模拟在保护头盔研制中的应用

飞行员在高速弹射离机时,头盔吹掉现象时有发生。作为高性能飞机飞行员头部防护研究项目(AAHP)的一部分,美国海军航空发展中心(NADC)正在对这一问题进行研究。 飞行员离开座舱时遇到的强大气动力是高速弹射过程中造成头盔吹掉     

并列双座战斗机座舱方案研究

探索了我国未来并列双座战斗机座舱布局的设计技术。通过对国内外多种并列双座机型座舱资料收集与研究,开展了并列双座座舱的布局设计。采用详细数据对比分析、数字化三维建模、多方案优化和人机工效评估等方法,总结出并列双座座舱设计关于设计方法、设计准则、设计依据等的关键技术,实现飞行员更好地协同。提出的主要设计思想、关键要素、设计准则等研究结果,可以为以后的并列双座战斗机座舱方案设计提供参考和经验借鉴,具有较高的可实现性、参考价值。     

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。     

基于增强现实的航空飞行辅助系统

采用基于增强现实的立体显示技术及与之对应的人机交互方式，可实现3D 立体虚拟场景和真实环 境融合的视觉显示效果，向飞行员提供全景战场态势沉浸感知能力和多维度显示信息虚拟再现能力，从而有效 支撑未来座舱智能感知和敏捷交互目标的实现。     

Humane Intelligence: A Human Factors Perspective for Developing Intelligent Cockpits

A human factors perspective for creating intelligent cockpits is described and explained. A conceptualized interface among the pilots, mental models, and human information technologies is proposed wherein knowledge concerning human cognition is meshed with the capabilities and limitations of artificial intelligence (AI). Necessarily, a different way of looking at the pilot's role in the intelligent cockpit is developed.     

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。     

ARINC661符号设计器研究与实现

随着航空电子技术的飞速发展,航电系统将走向高度综合化、数字化、自动化、智能化,ARINC661协议应运而生。协议为座舱显示系统的设计引入标准化的接口设计及模块化理念,并提升其可移植性和可扩展性。通过对ARINC661协议的分析,研究了符号的基本概念,对符号设计器中图形坐标转换、图形高效填充绘制及数据库访问等关键技术开展研究。在此基础上设计开发了一套符合ARINC661规范的符号设计器,满足座舱显示系统的个性化需求设计。     

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。     

Tactical cockpits-the coming revolution

A cockpit revolution is in the making. Many of the much ballyhooed, much promised, but little delivered technologies of the 70's and 80's will finally come of age in the 90's just in time to complement the data explosion coming from sensor and processing advances. Technologies such as helmet systems, large flat panel displays, speech recognition, color graphics, decision aiding and stereopsis, are simultaneously reaching technology maturities that promise big payoffs for the third generation cockpit and beyond. The first generation cockpit used round dials to help the pilot keep the airplane flying right side up. The second generation cockpits used multifunction displays and the HUD to interface the pilot with sensors and weapons. What might the third generation cockpit look like? How might it integrate many of these technologies to simplify the pilot's life and most of all: what is the payoff? This paper examines tactical cockpit problems, the technologies needed to solve them and recommend three generations of solutions     

飞机座舱温度控制系统动态特性研究

座舱温度状态是影响飞行员工作效率的经常性和主要因素之一。我国目前研制和使用的大多数飞机,座舱温度动态性能差。本文在理论分析和试验的基础上建立了座舱温控系统的数学模型;借助电子计算机并运用自动控制理论计算和模拟了温控系统的动静态特性;系统地分析了各参数对系统动态性能的影响,并给出一组较好的参数组合;探讨了系统的改进方案并给出计算和分析结果。     

飞行控制系统优化设计方法

提出了现代飞行控制系统的优化设计需考虑驾驶员的操纵行为和生理限制,才能进行人－机组合优化设计,建立了驾驶员最优控制模型,提出飞行控制系统优化设计目标函数和设计方法,并通过对某飞机飞行控制系统的优化设计和人－机闭环系统的动态仿真研究,证明了所提出了的设计方法理论上是正确的,工程上是可行的。