基于CPN的飞机驾驶操纵过程建模及工效分析

驾驶舱人机界面的设计直接关系到飞行员在飞行任务中的操纵表现和飞行安全.分析了飞机驾驶操纵过程中的人机交互特性,基于着色Petri网构建了飞机操纵过程模型并给出了模型的公理化定义.提出了任务可达性,飞行员认知负荷和基于熵值的操纵程序复杂性评估方法,能够实现在驾驶舱设计初期对飞行员认知负荷与操纵过程的分析.结合某型飞机的起飞中断过程给出了操纵过程建模与工效分析实例,表明模型与方法的有效性.     

无人机地面站静态操作界面人机工效评价

无人机地面站是飞行员操纵飞机、执行任务的重要场所,地面站操作界面设计的优劣直接影响无人机的飞行安全与使用效率,因此对操作界面的静态评估就显得尤为重要。评估方案的实施以问卷调查形式展开,评估过程以召开专家评审会为起点,以界面评估问卷数据处理完成,形成界面人机工效评估数据分析报告为终点。在这个过程中,运用了德尔菲专家咨询法、G1法、模糊数学综合评价等方法开展对评估问卷设计、确认与数据处理工作,最终得出地面站静态操作界面人机工效评价结果。根据评价结果识别出无人机地面站操作界面设计存在的工效问题,为界面迭代优化设计提供依据与支撑。     

民用飞机设计驾驶舱操纵设备的评估

人机工效影响着飞行员操纵飞机的感受,因此在民用飞机设计过程中,对人机工效进行及早考虑是非常重要的。在民用飞机设计的各个阶段,都需要适时邀请具有一定资质的飞行员对驾驶舱的人机工效进行评估。对民用飞机设计中飞控驾驶舱飞行员评估方法进行介绍,对评估的要点进行总结分析,供相关工程设计人员参考。     

基于眼动识别技术的军机资料人机工效验证

分析军机技术资料人机工效性验证需求上,提出基于眼动识别技术的军机技术资料人机工效验证工作应用方式及实现方法。在开展军用飞机技术资料人机工效性分析的基础上,给定人机工效性指标,设计了针对用户技术资料易定位性及易理解性的验证评估试验,结合可穿戴式眼动仪及ErgoLAB人机环境同步平台,对试验中的指标进行采集和分析。通过试验能够明显地反映出,在各个人机工效指标的量值下,军机技术资料的人工效能性可以通过人的人机工效指标进行量化衡量。通过军用飞机技术资料人机工效试验的开展与数据的分析,推断出基于眼动与面部识别技术的人机工效性分析方法,可应用于军用飞机技术资料综合验证工作。     

基于大型客机操作程序的人机功能分配研究

依据"人机协作"理念,提出了一种民用飞机驾驶舱人机功能分配的优化方法,即通过人机系统的功能分类及自动化等级划分、飞行阶段任务分解,对操作程序进行重构并采用专家评价的方法对人机功能分配进行优化与评估。该方法对于大型客机驾驶舱人机界面的设计和飞行员操作程序的制定具有一定的参考价值。     

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。     

空中加油机加油操控台设计及人机工效分析

分析了空中加油机加油员操控台设计的人机工效因素,结合加油员操控台的特点及设计要素对操控台的形式进行对比分析,设计出一种具有良好人机界面的空中加油机加油员操控台。利用分析软件对操控台设计进行了可视性、可达性人机工效虚拟化评估,结果表明所设计操控台能够满足加油操控员操作的人机工效要求。     

基于分层着色Petri网的地空导弹装备维修建模

讨论了一种基于分层着色Petri网理论建立地空导弹装备基地级维修系统模型的方法.该方法运用着色Petri网理论克服了以往用普通Petri建模的不足,细化了其系统模型的中间过程,有利于模型分析和仿真实现.     

生理监测设备在座舱人机工效测量中的应用

为了实现座舱人机工效的量化评估,通过将其它学科领域应用的生理监测技术引入座舱设计,提出了一种人机工效量化测量评估的思路方法,并介绍了基于该思路进行生理测量试验系统组建,对试验数据进行采集及处理。该系统可有效进行座舱操作人员的生理监测,采集的数据可用于人机工效评估,实现人机工效量化测量。     

飞机座舱触控交互的人机工效标准浅析

通过对当前国内外触控交互人机工效标准现状及重点标准分析，总结飞机座舱触控交互的人机工效关键要素，为我国后续飞机座舱触控交互的人机工效标准化提供参考。     

电子操作员显控台人机工效设计方法

从人因工程的角度,对电子操作员显控台人机工效进行研究,提出了一套电子操作员显控台人机工效设计方法。依据该方法建立电子操作员显控台模型,并对该模型进行初步人机工效虚拟化评估。评估结果表明,该方法所设计的电子操作员显控台能够满足人员的使用要求,设计方法合理、可行。     

飞机驾驶舱操纵装置布局优化

针对我国即将开展的大飞机开发与研制,对飞机驾驶舱内操纵装置优化布局开展了研究探讨。首先,确定研究对象为具备中国运输机飞行员关键尺寸特点的人体模型,并采用《中国男性飞行员人体尺寸GJB4856-2003》作为该人体模型尺寸数据依据。从工效角度评测人体可操纵部件的布置最大可达范围及手的舒适操纵范围;依据上述操纵范围原则,采用计算机图形学软件和人机工效软件JACK对驾驶舱布局中操纵装置布局进行相关性配置及工效分析验证,分别从不同百分位驾驶员的手的操纵可达域和第50百分位驾驶员当操纵部件处于中立位置时的腰椎受力分析探讨了操纵装置布局的合理性;利用人体简易力学模型对驾驶员处于操纵中立位置时的腰椎受力进行了计算,得到操纵布置布局仍具备合理性的结果。     

机场场面运行控制仿真软件开发及关键技术

针对飞行区场面运行控制仿真的需求,在Anylogic仿真平台上设计和开发了基于Petri网的飞行区场面运行控制仿真软件,并用于实现A-SMGCS冲突监控算法。通过分析基于Petri网的场面运行建模与控制仿真需求,确定了软件的功能目标和体系结构。研究了软件实现和开发中的几个关键技术问题,如Petri网模型基本类的设计、面向闭环控制的Petri网模型扩展定义、开环和闭环场面运行Petri网模型的仿真算法设计。某机场飞行区的场面运行控制仿真表明,软件可以完成场面运行的闭环控制仿真,支持实现冲突监控算法。     

飞机驾驶舱人-机-环实验平台研究

为了在地面实验室开展系统全面的飞机驾驶舱工效学实验,提出了一套完整的人-机-环闭路仿真模拟实验系统方案.综合分析实验系统的设计指标和功能要求,基于相似理论和模块化设计方法,分别对飞机仿真平台的硬件系统和软件系统、环境模拟舱、飞行员生理和心理测量系统开展研究和方案设计.最后搭建出半物理仿真模拟实验平台,实验平台可用于飞行员工作效率的影响机理研究、飞行员工作负荷评估以及仪表显示界面布局设计等.     

从战术需求谈战斗机设计的人机综合

基于战斗机战术使用开展人机综合分析。从作战使用需求的角度出发,面向感知、认知和工作负荷的方面,阐述了飞行员与战斗机系统在人机综合时应重点开展的研究工作。利用OODA (探测-确认-决策-攻击)杀伤环的分解形成人机综合战术需求和人机综合权衡流程,并对战斗机设计的不同阶段人机综合应开展的工作和内容进行了描述。本研究对战斗机人机综合设计提供了设计依据与指导。     

基于Petri网的建模方法在叶片制造流程重组中的应用

采用基于Petri网的流程建模方法,结合数字化条件下叶片工艺流程设计与评估的相关理论,对叶片制造流程进行重组,并绘制流程框图.利用可达树对Petri网模型进行死锁分析,从而减少流程重组的盲目性和风险.最后通过工程事例说明Petri网模型的死锁分析过程.     

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.     

民用飞机飞行操作程序的开发和验证

飞行操作程序的开发和验证是一项庞大而复杂的长期工作,需要考虑的因素和问题很多。在实际型号程序开发经验和对大量资料研究的基础上,系统地提出了一种民用飞机飞行操作程序开发和评估的基本方法,对相关工作的指导性原则、设计方法、内容要求、关键要素和表现形式等进行了较为详细的说明。该方法主要着眼于程序设计本身,是这方面工程经验和实践的再总结和提炼,并力求对飞行操作程序开发工作起到有效指导作用。     

PVM系统统一并行调试对象模型的Petri网描述

采用具体定义的PVM活动所描述的统一并行调试对象模型可使用户在调试的各阶段都面对相同的调试对象 ,但并行程序的文本表示或通常由事件为基础的视图并不适合描述这种概念 ,为把活动明确地表达给用户 ,我们给出了该模型的着色Petri网描述 ,这将有助于对程序作进一步的静态分析和性能调试研究。     

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.