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。     

民机驾驶舱显示器维修性设计中的拆装考虑

针对民用飞机驾驶舱显示器的结构设计,考虑运行阶段的航线维修过程中显示器拆卸与安装的快捷性和简便性,从维修性设计角度出发,基于显示器维修性定量需求和维修性定性需求,提出显示器正向拆装设计评估模型,包括显示器拆装设计评估工作时间轴和显示器拆装设计评估流程。同时,结合实例对拆装设计评估流程进行应用,以说明该方法的有效性。本文提出的正向拆装设计评估模型能够为民用飞机驾驶舱显示器及相似设备的研制工作提供有力的技术支持和保障。     

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EEG的驾驶舱告警信息设计研究

针对直升机驾驶舱人机交互中认知负荷问题,设计飞行模拟试验,探究视觉和听觉告警对飞行员认知负荷的影响。基于多元线性回归方法,通过主观评价结果、反应时间、准确率和脑电信号等指标,构建了直升机驾驶舱人机交互认知负荷评估模型。结果表明文字颜色、语音提示两种告警特征对飞行员信息加工均会产生影响,使用多元线形回归模型可对不同告警方式下受试对象的认知负荷水平进行评估,构建的评估模型能够较准确地评估直升机驾驶舱中飞行员的认知负荷,可为优化驾驶舱交互设计、降低飞行员认知负荷、减少人为差错提供依据。     

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。     

基于LS桘DYNA的某型直升机水上砰击分析

针对某型直升机适航取证的任务需求，在相应简化和配重基础上，对直升机进行全机柔性体建模。参照WG30整机水上砰击试验的研究方法，通过LS-DYNA中的光滑质点流体动力学（ SPH）方法研究直升机在9 m／s垂直速度下水上砰击情况，选取驾驶舱底部、客舱中部、客舱后部三个位置为测量点，得到直升机触水后的整体运动趋势以及直升机底部压强、加速度与底部材料之间的关系；通过不同模型的对比，研究了短翼和气囊对直升机水上砰击的影响。仿真结果与试验结论相符，验证了计算的可靠性，为直升机水上砰击提供了一定的技术支持。     

直升机驾驶舱人机功效设计

直升机驾驶舱人机功效的设计主要是指有人驾驶的直升机。人机功效的设计成功与否直接影响到直升机的使用效能、驾乘安全性、可操纵性和可维修性。人机功效涉及面很广,在设计应用上它对整机及各个系统都有相关的技术要求,因此人机功效设计是一个多学科、集成的综合应用技术。本文重点就直升机驾驶舱的人机功效设计做如下探讨。     

基于AHP灰色理论的飞机驾驶舱内环境设计评价

在分析驾驶舱内环境特性的基础上,综合考虑了驾驶舱内环境中的设计因素,运用层次分析法建立了基于灰色理论的飞机驾驶舱内环境设计综合评价模型。该模型通过以定量分析为主、定性分析和定量分析相结合的方法,克服了评价的主观性和随意性,实现了对飞机驾驶舱内环境设计的全面、科学和合理的评价。最后,设计并编制了飞机驾驶舱内环境设计评价软件,解决了评价过程中大量的人工数学计算问题。     

变革中的直升机驾驶舱

新技术的不断发展,已经可以帮助驾驶员在夜间、恶劣气象条件和拥挤空域中安全飞行。本文简要介绍了电子显示技术和微处理机发展对直升机驾驶舱带来的变化,信息时代军用和民用直升机驾驶舱的发展趋势,以及V-22驾驶舱设计思想和改进等内容。     

舰载直升机机载电子产品可靠性设计验证方法

介绍了舰载直升机机载电子产品可靠性设计和验证的指导思想和方法。在设计中贯彻"做实传统方法、引入先进技术"的理念,将传统方法与故障物理方法相结合,为高可靠性电子产品设计提供方法保障。在验证中以可靠性综合评价为主线,利用可靠性分析与试验数据,实现产品可靠性的多数据源、全过程动态评价与控制,并有效地缩短鉴定试验时间。     

EC225/725全显示驾驶舱与航电系统

本文简要介绍了EC225/725直升机开放式驾驶舱与航电系统的组成、系统结构及设计特点等,重点阐述了驾驶舱显示系统与自动飞行控制系统所应用的新技术。     

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。     

S-70B“海鹰”舰载直升机的最新改型

最近，美国西科斯基飞机公司推出了“海鹰”直升机的最新改型S-70B，其主要改进在于采用了全新的玻璃驾驶舱和任务系统，着重增强了舰载直升机的反潜和反水面舰艇双重作战能力，以满足世界各国海军在新时期对舰载直升机的最新需求。     

航空发动机机载健康管理系统设计方法

为解决航空发动机机载健康管理系统正向设计流程不清晰、设计需求不明确、需求设计对应及追溯不规范的问题，在对 比国内外现有健康管理功能架构体系的基础上，结合正向设计中需求捕获、需求分析和功能分配，研究了由上到下的航空发动机 健康管理系统正向设计基本流程，开发了航空发动机健康管理正向设计流程平台，实现了机载功能架构的设计。引入基于模型的 系统工程思想，采用面向对象的工程设计思路，建立功能目标量化、功能描述、模块定义等图形化设计方法，验证了该设计方法在 硬件设计中的可用性。通过研究航空发动机机载健康管理系统设计方法并分析机载功能组成，建立了可扩展的流程平台，基于模 型设计方法建立了可用的硬件设计模型，可为航空发动机机载健康管理系统设计提供参考。     

民用飞机航电接口正向设计方法研究

基于采用综合模块化航电系统的民用飞机,提出了一种由功能接口定义到物理接口定义的机载系统航电接口定义正向设计方法。首先对接口进行了分类定义,阐述了航电接口设计过程与民用飞机全生命周期各研制阶段的对应关系。针对功能接口定义,提出了一种使用Capella建模工具的接口设计方法。针对航电接口定义(包括软硬件定义、端口定义和传输数据定义等),提供了设计过程、流程和方法。最后,结合该航电接口定义正向设计方法给出了具体案例供工程实施参考。     

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。     

直升机机动性设计准则

首先给出了直升机机动性的定性解释，然后分析了桨盘载荷，桨叶载荷，装机功率、等六个设计参数对直升机的悬停跃升，平飞加速等六种机动飞行的影响，进而得出了这种机动性的设计准则，为武装直升机初步设计中的机动性设计提供了依据。     

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。     

民用飞机驾驶舱人机界面评估方法研究

驾驶舱人机界面(Human Machine Interface,以下简称HMI)是连接飞行员和飞机的重要桥梁,人机界面的好坏直接关系到飞机的使用效率及运行安全。以民用飞机为例,分析研究了在飞机的设计过程中驾驶舱领域的人机界面设计评估相关问题和理论,并结合实际,建立了人机界面评价指标,提出了以适航规章为基础的驾驶舱人机界面评估方法。该方法有助于设计过程中的设计评估验证活动,可提高评估效率,促进设计更为合理的符合适航规章和使用需求的驾驶舱人机界面。     

基于试飞的运输直升机任务效能分析及优化

以运输直升机为突破口,提出了一套基于常规试飞方法和试飞数据的任务效能评估和优化的工程方法。在综合分析直升机实际作战中的使用限制、任务环境、任务方式和战术特点等多方面因素的基础上,对直升机进行了分级任务规划,建立了运输任务效能的基础模型,在此基础上梳理出试飞数据需求并提出了相应的试飞数据提取方法。通过三型直升机的运输效能分析及任务优化,验证了本文所建立方法的正确性。