驾驶舱照明可用性综合评估方法及应用

驾驶舱复杂外部光环境易对飞行员造成视觉疲劳、行为、生理及情绪等不利影响。通过自动调光照明系统提高驾驶舒适性,保证飞行安全是提高驾驶舱人机工效水平的重要手段。本文提出一种典型外部光环境下驾驶舱照明系统的可用性综合评估方法。从有效性、效率、满意度三个维度对四种器件参数设置方案进行评估,采用层次分析法对显示器、指示灯、导光板、泛光灯四种自动调光器件重要性权重进行计算,得到驾驶舱可用性综合评分。本文提出的方法可以实现对驾驶舱自动调光照明系统的可用性定量评价,为飞机驾驶舱可用性系统优化设计提供依据。

基本飞行中战斗机飞行员对座舱智能化的使用需求

目的通过调查战斗机飞行员的操作要求、认知特点和使用习惯等,提出基本飞行阶段飞行员对座舱智能化使用需求的具体条目及优先级,提高飞机智能化水平。方法编制《基本飞行阶段飞机座舱智能化使用需求调查表》,随机抽取296名男性飞行员进行调查,要求其回忆各项任务中需要人工观察、判断和计算的信息,在对信息进行分析汇总的基础上提出新型战斗机座舱智能化人机工效设计相关的意见/建议。结果共收集到各类意见/建议3182条,其中座舱智能化意见/建议共计2997条,占比94.19%;从2997条智能化意见/建议中提炼出智能化使用需求条目共计52个,其中受飞行员重点关注的条目共计34个;自动驾驶、智能语音(含告警)、智能避撞和语音操控等4个条目,在起飞前准备、滑出/起飞、进场/着陆、导航和巡航5个任务阶段均被飞行员重点关注,说明飞行员迫切需要将这4个条目的功能实现智能化。结论调查结果可为优化战斗机座舱控制界面的人-机适配性设计、科学合理地增强未来新型战斗机座舱的智能化水平及降低飞行员的工作负荷提供重要参考。

建筑电气智能应急照明系统设计和应用

建筑施工是城市化建设的重要组成部分,为保证工程建设功能齐全,且安全事故发生时人员能够有序疏散,电气工程施工必不可少。而在电气施工中,为保证人员快速且安全撤离施工现场,应急照明系统的设计与应用是关键,其不仅具有照明作用,还具有一定的指引作用。随着信息技术的不断发展,建筑电气应急照明系统逐渐向智能化方向发展。文章对建筑电气智能应急照明系统进行阐述,对其应用以及设计应用等展开探讨。

飞机座舱视觉显示界面脑力负荷综合评价方法

目的综合脑力负荷的3种评价方法,即主任务测量法、生理测量法和主观评价法,建立飞机座舱视觉显示界面脑力负荷的评价系统。方法确定每种评价方法的评价指标,通过实验和主观调查得出每个指标的大小,进行加权平均计算,得到每种评价方法的一个量化评价值,最后将3种方法得到的评价值加权计算,得出脑力负荷评价值。结果在M中不同的飞行座舱视觉显示界面的设计中,根据综合评价得到的结果,结果越小的设计则脑力负荷越小,优先选择作为最终的飞机座舱视觉显示界面的设计方案。结论这套评价系统综合目前主要的脑力负荷评价方法,利用各自的优点,并且能够把结果量化,可以在飞机座舱视觉显示界面的设计阶段进行脑力负荷的预测评价,确定最佳方案。

新型显示头盔过载稳定性研究

目的研究某新型显示头盔的过载稳定性,为该型产品研制和使用提供依据。方法 6名男性志愿者参加稳定性静加载试验,用三维空间坐标测量仪测量头盔在垂直方向上的位移,同时由志愿者主诉显示信息的变化情况。6人中的5人完成了载人离心机试验,采用Sigma Scan Pro软件对高清录像进行分析计算得到头盔位移,并根据志愿者的主诉量化分析显示信息的丢失情况。结果静加载试验中,志愿者可看到全部显示信息,头盔最大位移11.0 mm。载人离心机试验时,+3.0 Gz 10 s暴露和暴露结束后,志愿者均能看到全部显示信息;+5.0 Gz 10 s和+7.0 Gz 10 s暴露时分别有2名及3名志愿者出现视力变化,部分显示信息丢失。结论该型显示头盔具有较好的过载稳定性,抗荷耐力合格的志愿者在试验载荷内能看到全部显示信息。

机动飞行过载时操纵杆位置对飞行员操控影响的生物力学研究

目的从生物力学角度探讨操纵杆位置对于机动飞行时操控工效的影响。方法建立完整的人-椅系统有限元模型,该模型包括多体动力学假人、弹射座椅、约束系统以及惯性锁强制机构。对模型施加不同方向的加速度载荷,从生物力学的角度对比研究不同位置的操纵杆以及不同大小的椅背角对飞行员操控工效的影响。结果相比于中央操纵杆加17°椅背角,侧位操纵杆加30°椅背角能使得飞行员在加速度场中产生较小的躯干位移以及较小的手部惯性力。结论在机动飞行过程中,侧位操纵杆和较小的椅背角均有利于飞行员获得较好的操控工效,从而减小安全隐患。

夜视兼容绿光LED导光板自动亮度曲线的研究

目的探讨不同环境光条件下飞行员认读夜视兼容绿光LED导光板字符的适宜亮度,尝试建立夜视绿导光板的自动亮度曲线模型。方法以108名战斗机飞行员为受试者,构建亮度可调的LED夜视兼容导光板和LED模拟环境光源作为实验设备。在每一档环境照度条件下,受试者分别调节出认读导光板字符所需的最低亮度、适宜亮度和所能耐受的最高亮度。结果初步建立了P5、P50和P95百分位飞行员最低亮度、适宜亮度和最高亮度的自动亮度曲线模型。结论本文建立的飞行员自动亮度曲线模型的工程化应用,尚需用户的使用性验证,并对曲线模型进行微调或修正。

基于AHP-GEM模糊分析的飞机驾驶舱人机界面评价

为对飞机驾驶舱人机界面进行科学评价,针对传统层次分析法存在的的不一致性问题,基于群组决策特征根法和模糊理论提出AHP-GEM模糊综合分析法。基于AHP方法建立了驾驶舱人机界面评价指标体系;运用AHP-GEM模糊综合评价方法将定性指标转换为定量指标,进而构建了飞机驾驶舱人机界面评价模型与软件原型系统。以某型飞机驾驶舱人机界面设计评价为例,验证了该方法有助于规避决策过程的主观性,简化了传统计算过程。

虚拟乘员舱布局工效学设计中颜色匹配性的实验研究

目的探讨长期空间飞行乘员舱布局中颜色匹配性的一般规律 ,为对其进行工效学设计与评价提供基础数据。方法搭建乘员舱布局虚拟现实工效学实验系统 ,按工效学一般原则设计一个颜色匹配性选择模板 ,选用不同年龄段且具有一定背景知识的专业人员参加实验 ,利用SPSS8.0软件对所选颜色的色调、饱和度、明度指标及配色总数进行统计分析。结果在对舱内视觉环境所涉及的主要布局颜色 (柜面、地板、大扶手、井字架等 8类 )选择后 ,每一次得到的整体颜色搭配色调总数的均值为 5种 ,并且色调总数服从正态分布。大约 5 0 %以上被试者对所给出的单项取色爱好基本认可 ,但其明度和饱和度均比模板中值略大一点。此外 ,颜色匹配选择虽然离散 ,却仍存在共同性。结论当进行长期飞行的载人航天器乘员舱内颜色匹配性工效学设计时 ,总体色调须突出冷、暖色调结合 ,同时搭配色调总数不宜过多 ,即控制在 5类以下 ,这时对人的心理认同感较好。

语音交互技术在机械臂遥操作中的应用研究

目的研究语音交互在机械臂遥操作控制中的绩效与控制特性。方法基于机械臂显控界面工效学研究仿真平台、讯飞语音识别与合成SDK,研制了机械臂遥操作语音控制仿真实验测试平台。结合机械臂遥操作任务,针对性进行了语音识别率测试;开展了不同难度的舱段转位、大小臂组合及单关节位置任务的语音/触摸两种控制方式比较研究。结果对于机械臂半自主控制任务,在控制准确性相当的情况下,与触摸控制方式相比较,语音控制方式可以明显提高操作速度,降低控制难度,降低操作负荷、视觉负荷和认知加工负荷。结论对于较复杂、操作负荷较大的半自主控制任务,语音控制方式比触控方式具有更好的适用性,可明显提升控制绩效与体验,降低负荷。

驾驶舱显示与照明系统人机工效的可靠性设计与分析

为探讨驾驶舱显示与照明系统人机工效的可靠性，分析讨论了液晶汉字显示认读的基本可靠度、色彩的辨认可靠度、显示仪表在不同视区认读的基本可靠度、不同显示方式仪表认读的基本可靠度以及光源的显色性，按人机工效的合理设计，其基本可靠度可取值为０．９９９５。

动态模拟飞行平显信息的彩色效应研究

目的研究战斗机平显信息画面不同颜色的显示效果,推荐彩色显示的最佳配色方案。方法以54名歼击机飞行员为对象,借助战斗机平显巡航任务动态模拟飞行实验程序,考察飞行员在昼间和夜间背景下4种颜色配置画面中的模拟任务操作绩效和主观评定结果。结果从客观模拟飞行结果看,绿色+洋红色显示画面的成绩最好;从主观评价结果看,夜间背景的评价得分普遍高于白天背景,绿色+洋红色的评价得分较其他颜色配置显示画面有较大优势。结论平显画面采用主色为绿色、重要参数为洋红色的显示设置效果最佳,提出平显画面彩色显示的最佳配色方案为绿色+洋红色的显示配置。

民机驾驶舱中触摸屏设备应用的工效学探讨

触摸屏设备已广泛应用于各个领域,为触摸屏技术应用于民机驾驶舱的显控设备提供了可能。从触摸屏设备的技术特点出发,详细分析了触摸屏技术在民机驾驶舱内的潜在应用可能性及其工效学问题,对比分析了触摸屏技术与其他控制方式的操作绩效。结果表明:是否适宜采用触摸屏技术取决于控制设备的执行任务。以期该研究对触摸屏技术应用于民机驾驶舱及其工效学设计考虑提供理论支持和技术参考。

飞机侧杆驾驶装置的优缺点及其改进设计探讨

飞机侧杆驾驶装置是对传统中央驾驶杆的偏置和改进。文章对其优缺点分别进行了讨论,并针对侧杆驾驶装置的缺点提出了几点设计建议。

数字信息屏显时间对人机监视工效的影响

目的研究数字显示时间对人机监视工效的影响,为进行信息监视与操作的人机功能分配提供依据。方法用摄像头模拟机器监视,设计图像识别算法,对所显示的数字进行识别;而被试者对计算机屏幕上显示的数字进行识别;对人和机器均记录其判断的正确率。结果被试者在1500ms时对数字信息判断的正确率有一个阶跃性变化。若屏显时间处于1500ms以下并依次减小,被试者判断的正确率也随之减小并可能减至0。在1500ms以上的各个屏显时间,被试者对所示数字信息判断的正确率接近于100%,当屏显时间为5000ms时则正确率均值为97.67%。在屏显时间范围内,机器判断的正确率变化很小。结论数字显示时间不同,对操作者判断的正确率有很大影响,而对机器判断影响不大。

飞机驾驶舱视觉告警信号设计的基本要求分析

飞机驾驶舱告警系统对提高飞行员工作效率和保障飞行安全具有重要的作用。本文主要概述了视觉告警信号的设计标准和信息编码的设计规定,并论述了相关标准中对颜色编码和告警字符的设计规定,为飞机驾驶舱视觉告警信号的设计提供相关设计参考。

机载头盔显示器符号系统评价的原则与方法综述

头盔显示器(HMD)是高性能作战飞机的新型座舱显示器。HMD的符号系统需经全面的工效学评价,才能最大限度地发挥头盔显示器的优势。本文综合近年来HMD符号评价研究,在分析HMD符号使用效果的影响因素基础上,阐述了心理负荷和态势了解在评价HMD符号中的应用,比较了实验室评价法、模拟飞行评价法和实际飞行评价法三类评价方案的优劣,最后提出综合运用多种方法是提高HMD符号评价效果的关键点。

基于知识特征的界面交互模型及事件激活原则

人机关系知识化的发展趋势,使得人机交互过程的本质成为知识作业的过程,借鉴泰勒科学管理的研究思路和团队之前的相关研究,提出了知识界面的概念,并指出人与知识界面的交互过程实际上是对界面所表征的知识网的求解过程,因而其本质是一种知识作业的过程。在此基础上,构建了一个交互模型来表征人与知识界面的交互,并通过对模型的解析得出了一个界面的设计原则:事件激活原则。以手机界面为例,通过仿真实验验证了该设计原则的有效性。

薄型游离股前外侧穿支皮瓣在7例创伤性四肢皮肤缺损修复中的应用观察

目的观察薄型游离股前外侧穿支皮瓣在7例创伤性四肢皮肤缺损修复中的应用效果。方法创伤性四肢皮肤缺损患者7例,采用薄型游离股前外侧穿支皮瓣修复,观察治疗效果。结果 7例皮瓣全部成活,皮瓣面积19 cm×12 cm^10 cm×8 cm。术后评价优2例、良3例、一般2例,优良率为71%。5例吻合神经患者中1例恢复2点辨别觉,达S3+;1例恢复达S3,1例恢复达S2;2例恢复达S1;其中恢复保护性感觉(S2)达60%。术后随访6~24个月,受区组织缺损修复效果满意,无臃肿,不影响患者穿鞋等日常生活;供区愈合良好。结论薄型游离股前外侧穿支皮瓣修复四肢皮肤缺损效果较好,且供区愈合良好。

阴极射线管显示器汉字静态和动态屏显的工效学研究

考察了人对显示在阴极射线管（ＣＲＴ）显示器屏幕上的静态汉字和运动汉字的认知能力。结果为：（１）显示时间由５ｓ增至６０ｓ，静态屏显汉字的认知量由１０．２个提高到１０９．９个，视觉通道传递量由７７．５ｂｉｔ提高到８３５．２ｂｉｔ，建立了两者与显示时间相关的数学模型和认知不同数量静态屏显汉字所需显示时间的估算公式；（２）汉字行移动速度由０．６３行／ｓ提高到２０行／ｓ，动态屏显汉字的认知量由６０．４个降至１．２个，视觉通道信息传递量由４５９ｂｉｔ降至９．１ｂｉｔ，建立了两者与汉字行移动速度相关的数学模型；（３）低于６．６７行／ｓ的不同汉字行移动速度时的运动汉字单位时间的认知量无显著性差别；（４）汉字笔划愈多。