飞机驾驶舱显示界面对飞行员工作负荷的影响研究

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飞机驾驶舱显示界面设计的好坏直接影响到飞行员的信息获取，从表面上来看人为失误是导致飞行事故的主要原因，然而大量研究表明，显示界面设计的不合理造成飞行员工作负荷升高，从而引发飞行员判断失误才是飞行事故发生的直接原因，因此测量和评价驾驶舱显示界面对飞行员工作负荷的影响具有重要的现实意义。本文对飞机驾驶舱人机交互的循环过程进行了分析，得到人机交互的过程就是人与机器之间的信息交互过程，然后分析了飞行员的信息认知及加工过程，并结合飞行员的信息加工特性研究了机械式和数字式仪表显示界面的信息显示内容、显示方式和显示布局对飞行员的影响机理，为研究显示界面对飞行员工作负荷的影响提供了理论依据。基于模拟飞行平台和E-Prime实验平台，设计并实施了模拟飞行实验和认知负荷实验，实验选取两种不同仪表显示界面的机型和两种不同显示方式的空速表，模拟飞行实验采集被试者的眼动指标、心电指标和主观评分，认知负荷实验采集被试者的反应时间和正确率，并利用主成分分析对采集的生理指标进行降维处理。然后对各项指标进行单因素方差分析，从而确定了实验采集数据的有效性。基于实验采集的各项生理指标以及飞行员的主观评价值求得被试者的心理负荷，并结合被试者的认知负荷共同建立飞行员工作负荷的量化模型。通过对比被试者工作负荷评分的高低能够更加直观准确的反映其工作负荷的大小及变化趋势，研究结果表明，刻度带加数字窗的显示方式要优于机械表盘的显示方式，相对于机械式仪表显示界面，数字式仪表显示界面给飞行员带来的工作负荷更小。

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作者
凡明坤;
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作者单位

南京航空航天大学;

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授予单位南京航空航天大学;
学科安全科学与工程
授予学位硕士
导师姓名刘星,孙有朝;
年度 2018
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类航空制造工艺;飞机构造与设计;
关键词
飞机驾驶舱; 显示界面; 飞行员; 工作负荷;
入库时间 2022-08-17 10:52:34

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