直感交互人机界面研究综述

直感交互是一种新的人机交互方式,可以让用户在很大程度上减轻认知负荷和情感负担,实现更加自然、高效和愉悦的人机交互,越来越多的研究者开始探索如何将直感交互应用到人机界面设计当中。目前,直感交互已被广泛研究,尽管如此,直感交互人机界面的设计还有大量问题亟须解决。为促进直感交互方向更好的发展,对直感交互原理、设计方法等研究进展进行系统性的总结是必要的。因此,从直觉交互的发展历程出发,对直感使用的相关研究进行了探讨,介绍了直感交互的原理;分析了直感交互设计的原则、工具模型以及评价方法;最后指出了直感交互设计的优势及其目前所面临的难题,指明了未来直感交互人机界面的研究方向。

基于PCTBTA的有人/无人协同作战交互任务建模

针对当前有人/无人协同作战任务的复杂化、交互界面的信息量剧增等问题,提出了一种基于PCTB-TA的有人/无人协同作战交互任务模型。该模型关注有人/无人协同作战中外部环境因素对操作员进行人机交互带来的影响以及在这些影响下操作员的缺省任务。首先,综合分析有人/无人协同作战任务流程及其特点,构建交互任务概念模型;其次,确定有人/无人协同作战中5个典型作战任务,对各任务的目标、序列、显示变量、影响因素、操作等概念元进行研究分析,最后,根据有人/无人协同作战概念模型及对概念元的分析,建立动态环境下有人/无人协同作战交互任务模型。相较CTT、GOMS等模型,该模型融入作战中时刻变化的外部因素,能够更好地描述在动态战场环境下有人/无人协同作战交互任务流程,在有人/无人协同作战中为操作人员高效完成交互任务提供理论模型,为未来各类有人/无人协同作战信息系统人机界面的优化设计和研制奠定基础。

基于双曲正弦函数的拓扑优化在热传导结构设计中的应用

电子设备的热传导结构设计是解决飞机电子设备热防护问题的有效方法,基于经验的传统设计方法存在设计周期长,获得的结果性能并不一定优等问题,因此将拓扑优化应用在飞机电子设备散热设计中,能够快速获取较优的结构布局。建立基于双曲正弦函数(sinh函数)插值模型的热传导拓扑优化数学模型,将该模型的算法应用于二维、三维热传导算例,并通过MATLAB编程进行算法实现;该模型与SIMP模型和RAMP模型进行对比,并应用于机载LRM模块导热拓扑优化设计。结果表明:基于sinh函数的插值模型较SIMP插值模型精确,较RAMP插值模型的迭代次数少,能更好地解决热传导结构拓扑优化设计问题。

基于导热微分方程新解法的人体温度仿真

传统直角坐标系下的导热微分方程与人体几何特性匹配较差,造成方程求解精确度低,从而引起人体温度仿真值与真实值偏差较大。针对这一问题,文章基于人体椭圆柱体的几何特性,将导热微分方程从直角坐标系转化为椭圆柱坐标系,采用交替方向全隐格式的有限体积法对方程进行离散、求解;同时给定初始温度以及边界条件,对人体温度进行仿真。将本文仿真结果与传统导热微分方程的计算值以及实验值进行对比,得出本文的计算方法正确且计算精度较高。

人体热舒适参数与舱室热环境双向耦合研究

现有驾驶舱热系统偏向于研究热环境的气流组织参数,较少考虑甚至不考虑人体热调节的作用,使驾驶舱热系统的仿真结果在评估人体热舒适性时准确度不高。采用CFD(computationalfluid dynamics)方法,通过能量方程、RANS(reynolds-averagednavier-stokes)方程以及N-S(navier-stokes)方程的并行求解,将人体温度分布与舱室热环境参数相结合,建立基于人体热调节的舱室热系统模型。此模型考虑了人体热调节作用与热环境气流组织参数的相互影响,最终实现了人体热舒适参数与驾驶舱热环境的双向耦合。

Three-dimensional human thermoregulation model based on pulsatile blood flow and heating mechanism

A three-dimensional thermoregulation mathematical model of temperature fluctuations for the human body is developed based on predecessors＇ thermal models. The following improvements are necessary in real situations： ellipsoids and elliptical cylinders are used to adequately approximate body geometry, divided into 18 segments and five layers; the core layer consists of the organs; the pulsation of the heart cycle, the pulsatile laminar flow, the peripheral resistance, and the thermal effect of food are considered. The model is calculated by adopting computational fluid dynamics（CFD） technology, and the results of the model match with the experimental data. This paper can give a reasonable explanation for the temperature fluctuations.