飞机座舱显示/控制综合评价系统设计与实现

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,如何科学、客观地评估就成了飞机研制、航空工效学研究的重要任务之一.以往,在飞机座舱研制过程中,常常忽视了系统的工效学,更没有形成一套科学、客观的评价方法.     

歼击机座舱人机界面良好性综合评价方法及应用研究

依据型号研制总要求中针对人机界面良好性的评价要求,结合歼击机座舱人机界面特点,基于德尔菲(Delphi)法确定人机界面综合评价指标,研究适宜于飞行试验的工程评价方法,提出了融合多属性决策、隶属度函数及模糊数学的数据处理方法,实现了座舱人机界面定性评价的定量化,最后基于简洁界面的某型歼击机座舱的实例验证,提出的评价指标和方法可满足歼击机座舱工效评价需求,可为军用飞机座舱人机界面良好性综合评价提供参考。     

浅谈现代飞机座舱布局的设计理念

1引言座舱布局是飞机设计的一个重要组成部分,它对飞机的安全、性能的充分发挥、作战效能等起着重要的作用。座舱人机界面对飞行的影响不仅是指其对飞行员体力、心理和意识活动的影响,而且将直接影响飞行员的工作效率和飞行安全,为此在飞机早期设计阶段,考虑飞机座舱布局非常重     

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。     

有关自动化飞机驾驶舱的人机工效学问题

自动化飞机驾驶舱在飞行操作的准确性和可靠性、燃料的经济性以及飞行安全等方面带来了许多好处,但同时也给驾驶舱人机界面设计、飞行操作和飞行员培训等带来了人机工效学方面新的挑战     

飞机座舱显控系统工效学评价技术与方法

作为设计决策的依据,发现问题进而反馈、指导设计的准绳--飞机座舱显控系统工效学评价,其重要性是不容置疑的.在阅读大量国内外相关文献的基础上,对国外现有飞机座舱显控系统评价技术与方法作了详尽述评.了解这方面的内容,对于在该领域的研究、促进设计部门工效评价工作有着重要的现实意义与作用.     

基于熵权的模糊层次分析法在飞机座舱工效评估中的应用

对飞机座舱进行工效评估是飞机设计过程中的一个重要步骤,反馈结果能够进一步优化飞机设计。以减小工效评估过程中人为主观误差为目的,建立了基于熵权的模糊层次分析法评估模型。首先,将模糊数和判断矩阵引入;然后,建立了飞机座舱系统评估指标体系,并确定了基于熵的指标权重;最后,进行实例分析。结果表明,该模型能够有效减小主观误差,具有一定的实用性。     

飞机座舱臭氧浓度测量试飞技术研究

民用飞机适航条款中对座舱内臭氧浓度有明确规定。依据中国民航适航条款要求,开展了我国首次民用飞机座舱臭氧浓度测量试飞研究。针对飞机的设计指标、构型及使用情况,制定相应的试飞方法,在我国高纬度地区开展飞行试验,进行座舱臭氧浓度测量分析,试验结果表明该飞机座舱臭氧浓度符合民航规章要求。     

保障设备人机工效设计要素

保障设备是飞机完成使用保障、维修保障活动的主要要素之一,对保证飞机装备的战备完好性、任务持续性、保障效能等方面起着至关重要的作用。随着我国飞机装备实战化能力的提升,对保障设备的要求也日益提高。以往研制过程中重点关注保障设备的功能需求,对操作便利性、舒适性、人机界面等人机工效设计要素考 虑较少。本文以军事需求为牵引,梳理、分析保障设备主要人机工效设计要素,提出设计要求,旨在提升飞机地 面保障设备人机工效设计水平。     

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.     

An experimental analysis of situation awareness for cockpit display interface evaluation based on flight simulation

Aircraft cockpit display interface (CDI) is one of the most important human-machine interfaces for information perceiving. During the process of aircraft design, situation awareness (SA) is frequently considered to improve the design, as the CDI must provide enough SA for the pilot to maintain the flight safety. In order to study the SA in the pilot-aircraft system, a cockpit flight simulation environment is built up, which includes a virtual instrument panel, a flight visual display and the corresponding control system. Based on the simulation environment, a human-in-the-loop experiment is designed to measure the SA by the situation awareness global assessment technique (SAGAT). Through the experiment, the SA degrees and heart rate (HR) data of the subjects are obtained, and the SA levels under different CDI designs are analyzed. The results show that analyzing the SA can serve as an objective way to evaluate the design of CDI, which could be proved from the consistent HR data. With this method, evaluations of the CDI design are performed in the experimental flight simulation environment, and optimizations could be guided through the analysis.     

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。     

并列式座舱布局的直升机正驾驶位置分析研究

在直升机人机工效研究中,很重要的一个环节是确定直升机驾驶员的位置,合适的驾驶员位置对明确驾驶员之间的分工,在保证飞行安全的前提下高效执行所承担的任务使命至关重要。从历史上关于并列式驾驶舱直升机正驾驶位置的讨论入手,结合直升机驾驶舱布局以及直升机的飞行作业特点,对直升机正驾驶员位置进行剖析,提出分析意见建议。     

基于功能危险性评估的民用飞机驾驶舱门设计探讨

FAA分别于2002年和2008年颁布25-106及25-127修正案,增加驾驶舱门安保事项以提高驾驶舱的安全水平。修正案要求加固驾驶舱门,驾驶舱门必须设计成可以阻止未被授权人员进入驾驶舱并且阻碍危险物体射入以保证机组人员的安全。驾驶舱门必须能检测驾驶舱失压并可以释放门或者卸压板平衡压力差,还应有措施使飞机机组成员在该舱门卡住的情况下能直接从驾驶舱进入客舱。因此,在驾驶舱门上设有一个可以快速释放的紧急出口。根据飞机驾驶舱门结构及功能的主要特点,对驾驶舱门功能故障进行探讨,同时对功能故障引发的危险性等级进行划分,以确定安全指标,进而辅助驾驶舱门设计工作。     

民用飞机驾驶舱门抵御穿透要求适航符合性评估方法

民用飞机驾驶舱门系统安装在飞机舱内,用于阻隔驾驶舱和客舱,除供机组人员正常进出驾驶舱外,必须具备防弹及防侵入功能,防止非机组人员抢夺飞机控制权,为机组成员提供安全保护。从驾驶舱门系统抵御穿透适航条款解读入手,对适航审定要求进行研究解读,提出一种民用飞机驾驶舱门抵御穿透试验方法,给出子弹选择、危险弹道确认、枪击点筛选、试验件构型准备等试验实施细节和要求,并以某型民用飞机驾驶舱门系统研发以及抵御穿透适航审定为基础对其进行验证。结果表明：本文提出的驾驶舱门抵御穿透试验方法有效,满足条款符合性,能够为飞机驾驶舱门设计研发以及适航符合性分析验证和相关条款的适航审定工作提供参考。     

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。     

基于人因工程学的民用直升机驾驶舱布置

民用直升机驾驶舱布置在局方审查的过程中,暴露了不少问题,主要体现在人机功效上。通过对人因工程学在驾驶舱布置中所涉及的学科的研究,系统地梳理了驾驶舱布置需要考虑的因素及遵循的原则,从而提高驾驶员满意度并确保飞行安全。     

Aiding vertical guidance understanding

A study was conducted to evaluate training and displays for the vertical guidance system of a modern glass cockpit airliner. The experiment consisted of a complete flight performed in a fixed-base simulator with airline pilots. Three groups were used to evaluate a new flight mode annunciator display and vertical navigation training. Results showed improved pilot performance with training and significant improvements with the training and the Guidance-Flight Mode Annunciator. Using actual behavior of the avionics to design pilot training and FMA is feasible and yields better pilot performance.     

Security, Internet connectivity and aircraft data networks

Internet connectivity which was in experimental stages only a few years ago is a reality today. Current implementations allow passengers to access Internet for pleasure and in some cases secure VPN access is provided to corporate networks. Several researchers are looking at the possibility of the existence of a total of three networks: passenger network (PN); crew network (CRN); and the control network (CON). Researchers envision an architecture where these three networks will co-exist in an airplane. The available Internet connectivity can be utilized for transporting flight critical information like cockpit flight data recorder (CFDR) data, digital flight data recorder (DFDR) data, cockpit voice recorder (CVR) data, and controller pilot data link communication. In addition, the Internet connectivity could also be used for other safety mechanisms like video surveillance and remote control of the flight. Security is one of the major concerns that affect the successful deployment of aircraft data networks (ADN) and other safety features. Several studies have been carried out to secure the network using firewalls and intrusion detection system but so far no study has focused on securing the communication channel (between the aircraft and the ground station) and its impact on the ADN. The scope of this research is to determine the viability and need of a security mechanism. The research also focuses on the performance of different security architectures and determine their usability in the framework of an ADN.     

民用飞机驾驶舱门监视系统设计

作为民用飞机安防系统的重要组成部分,驾驶舱门监视系统可以为飞行机组提供驾驶舱门附近清晰、实时的监视画面,提高安全防范和应急处理能力,保障飞行运输安全。在分析驾驶舱门监视系统组成、架构的基础上,给出了系统监视区域的安装布置要求,环境条件,适航性等其它设计要求。