《飛行員分配性注意機理與工效學套用研究》是依託北京航空航天大學，由莊達民擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：飛行員分配性注意機理與工效學套用研究
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：莊達民
- 項目類別：聯合基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目以我國中長期航空工業戰略規劃為背景，圍繞大型飛機系統領域研究中的重要科學和技術問題，通過多學科交叉滲透研究，為保障我國飛行安全以及解決飛機座艙中顯示/控制設備的最佳化設計等問題提供必要的理論依據和技術支撐。本項目的研究特色和創新點集中在兩個方面：（1）在飛行員分配性注意機理方面有：建立基於信息化飛行環境下的飛行員注意力分配認知機制及數學模型；飛行員注意力分配行為仿真方法及數學模型驗證方法研究。（2）在航空工效學套用方面有：飛行員注意力分配行為與飛機人機顯示界面設計參數間錯綜複雜的耦合關係研究；用於界面設計和工效評價的基於飛行仿真程式與快速虛擬儀表構建的綜合仿真方法研究；基於飛行員注意力分配機理的飛機人機顯示界面綜合設計/評價體系研究，將建立集主觀評價、客觀評價及數學模型預測評價三位於一體的綜合評價系統；飛機駕駛艙人機顯示/控制界面最佳化設計方法研究。
結題摘要
現代航空人機系統中，飛行員由操作者逐漸轉變為監控者和決策者。在飛行過程時，飛行員必須對駕駛艙內外多樣化信息合理地分配有限的注意資源，從而保證信息收集的全面性、準確性和及時性。然而，對飛行員注意力分配機理與建模的研究則相對滯後，表現為國內外現有的注意力分配模型多以概念模型和定性描述為主，缺乏轉化為定量化套用的設計依據。因此，如何對飛行員的注意力分配機制進行定量的求解，並將其外化為可控的因素以套用於人機界面的工效評價和最佳化設計是關鍵性的問題，其可助於改善飛行績效，提高飛行安全。研究內容包括飛行員注意力分配的數學建模與實驗驗證以及航空工效學套用技術的研究。提出了一個基於信息重要度、發生機率、突顯性及努力的多因素條件下的視覺注意力分配預測模型。在多因素模型基礎上引入注意控制空間和資源分配空間概念，通過空間映射建立注意力分配預測模型，並套用模糊層次分析的方法對模型進行結算。為驗證預測模型效度，開展基於異常信息恢復任務的工效學實驗，通過眼動追蹤裝置記錄注視點分布作為注意力分配指標。實驗結果表明，注意力分配預測模型的理論結果與實驗測試結果顯著相關且吻合較好，驗證了預測模型的可用性。開發了基於虛擬儀錶快速構建的人機顯示界面、可驅動虛擬儀表實時顯示以反映飛行位姿參數的飛行仿真程式，並結合已有的實體飛機座艙工效評價實驗台，構建了飛機顯示界面最佳化設計與工效評價綜合仿真平台。結合其對人注意力分配的影響，提出一種基於APU值考量的人機界面最佳化設計方法與界面模型。開發了集合主觀評價、數學模型計算評價、眼動參數評價的基於注意力分配機理的人機顯示界面綜合設計與評價體系。
