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基于飞行员认知特点的驾舱人机界面设计研究

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第一章 绪论

1.1 研究背景和研究意义

1.2 研究内容与研究方法

1.3 研究目标

第二章 飞机驾驶舱人机界面设计

2.1 飞机驾驶原理与飞行员工作描述

2.1.1 飞机驾驶的基本原理

2.1.2 人机交互的基本内容

2.1.3 完成飞行任务的主要过程

2.2 飞机驾驶舱人机界面发展历程

2.3 国内外人性化驾舱界面设计研究综述

2.4 本章小结

第三章 飞行员认知行为规律研究

3.1 飞行员认知行为特点研究框架

3.2 信息加工过程

3.2.1 飞行员的知觉

3.2.2 飞行员的注意

3.3 飞行员的情境觉知

3.4 SRK认知-行为模型

3.5 界面设计目标和原则

3.5.1 心理模型原则

3.5.2 知觉原则

3.5.3 注意原则

3.5.4 记忆原则

3.6 本章小结

第四章 飞机驾驶舱人机界面设计方法

4.1 生态界面设计

4.2 飞行员任务分析方法

4.3 可视化界面设计策略

4.3.1 结构化显示设计

4.3.2 动态信息的视觉显示设计

4.3.3 直接操作和图形用户界面设计

4.3.4 智能用户界面设计

4.4 本章小结

第五章 发动机状态显控界面设计

5.1 工作领域分析

5.2 界面设计方案

5.2.1 界面图标设计

5.2.2 界面布局设计

5.2.3 界面视图设计

5.3 本章小结

第六章 自动驾驶模式下人机交互界面设计

6.1 自动飞行控制模式

6.2 人机界面设计需求分析

6.2.1 功能需求

6.2.2 现有界面存在的问题

6.3 界面设计

6.3.1 界面设计目标

6.3.2 界面内容设计

6.3.3 界面视图设计

6.4 本章小结

第七章 总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文

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摘要

飞机驾驶舱现已成为自动化、智能化水平较高的飞行任务执行环境。飞行员主要职能已由设备操作转向信息监控,其体力负荷下降、心理负荷增加的现象突显。为了增强新一代飞机驾驶舱人机界面的可用性,提高飞行中人机交互的安全性和任务执行效率,本文基于飞行员的认知特点对飞机驾舱的人机界面设计进行了研究,完成的主要工作有: 1、研究了与飞行员认知特性等心理因素相关的飞机驾驶舱人机界面设计的约束条件,在分析了决定人机交互质量关键要素——飞行员情境觉知能力和决策操作准确高效性的基础上,归纳总结了包括心理模型原则、知觉原则、注意原则和记忆原则等驾舱界面设计原则。 2、基于飞行员认知行为特点,研究了以生态界面设计理论和方法为主,同时结合飞行员任务分析方法和各种可视化界面设计策略的飞机驾驶舱人机界面设计方法和设计指南,并将其运用于飞机发动机状态显示界面设计中,进行了工作领域分析,给出了界面设计方案。 3、从提高自动驾驶模式下飞行员情态觉知的角度出发,分析了人机界面的设计需求以及现有人机界面设计的缺陷,基于先进的大屏幕显示和指点控制的交互平台给出了新的设计。

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