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题目:基于任务的战斗机驾驶舱人机工效多维评估

关键词:战斗机驾驶舱;任务工效;任务分析;基于任务评估方法

  摘要


    飞机驾驶舱人机工效评估工作已经开展多年,在方法和流程上逐渐趋于成熟。但是还没意识到飞行及作战任务在评估工作中的重要性,尤其是从任务分析入手开展评估指标体系建立到根据飞行及作战任务开展评估工作的方法和流程研究几乎空白。而驾驶舱作为飞机人机系统交互的核心平台,其工效设计水平直接影响着飞机的综合性能。驾驶舱的人机工效评估是驾驶舱开发中重要的环节也是确保人机系统成功完成特定任务的关键因素,故而驾驶舱人机系统需要一套严格的、完整的、正式的而且是基于任务的评估体系。

    从任务角度开展驾驶舱人机工效评估研究,提出了驾驶舱任务工效概念,并建立了基于任务的驾驶工效评估方法。任务工效用于描述驾驶舱人机工效对任务的支持程度,用任务工效指数来表征。新方法主要包括基于任务的工效评估流程、驾驶舱任务工效指数模型两部分。任务分析是基于任务的驾驶舱人机工效评估的核心。主要是运用功能流程图和决策/行动流程图,对选定的任务进行分析,获取任务相关驾驶舱工效界面。

    在完成任务分析与工效界面识别之后,进行驾驶舱任务工效指数模型的构建。根据工效界面选取可用于工效界面评估的指标,完成评估指标建立。建立的评估指标体系包含信息支撑、操控性和环境舒适性三个维度,共37个指标。此外用特征值法获取了选定任务指标体系的权重系数,用模糊综合法进行任务工效指数计算,用线性加权法进行工效指数合成。

    按照基于任务的驾驶工效评估方法,计算了起飞、远距攻击和着陆三个任务的任务工效指数,并进行了结果验证。研究以远距攻击为例详细论述了驾驶舱任务工效指数计算过程。验证采用对比法,分别将起飞、远距攻击和着陆任务的工效指数与改进的CH量表评估结果进行对比。结果显示对比双方的数值转换成百分制后,评估结果具有较好的一致性。表明基于任务的驾驶工效评估方法是合理,任务工效指数计算结果是可信的。

    研究最后通过起飞、远距攻击和着陆任务的任务工效指数计算出了战斗机驾驶舱整体人机工效评估结果。先分析任务的重要性,采用赋权法获取任务的重要度系数。接着用线性加权法,把不同任务的重要度系数与任务工效指数相乘然后相加获取驾驶舱整体人机工效评估结果。

    研究的主要创新体现在:提出驾驶舱任务工效概念、建立基于任务的驾驶舱工效评估方法。运用评估方法可以计算单个任务的驾驶舱人机工效“水平”和驾驶舱总体人机工效评估结果。任务分析识别出任务工效界面后从驾驶舱总体工效指标体系中选择界面相关的工效指标,这降低了评估指标构建的难度,缩短了评估周期。通过典型性、代表性任务评估驾驶舱整体工效水平可以获得更贴近实际并且更为准确的结果。