平视显示器视觉遮蔽现象及评估方法研究

发布时间：2020-10-20 19:58

　　 平视显示器(HUD,Head up display)已经成为未来中国民航发展规划的一部分,中国民航局计划于2025年,实现所有客机均安装使用HUD。HUD以准直投射的方式在飞行员视野前方呈现飞行信息,使飞行员不必低头后再重新聚焦观察外部视景,提高飞行员的飞行绩效。然而,在飞行员和外界之间插入信息(HUD符号)可能会引起显示混乱、注意力捕获(Attention Capture)以及认知隧道(Cognitive Tunneling)效应,影响飞行安全,这种现象归结为视觉遮蔽现象。本文针对视觉遮蔽现象评估方法进行研究,研究成果可向平视显示器的设计和适航审定提供一定的方法借鉴和理论基础。研究内容主要包含以下四个部分:(1)研究分析FAA颁布的与运输类飞机驾驶舱、机载电子设备、HUD设计使用、人为因素相关的适航规章,解析规章背后所对应的HUD显示方面的缺陷。分析SAE发布的对HUD规定的最低性能标准,确定可能影响视觉遮蔽现象的设计方面的因素。(2)根据SAE AS8055A标准情况下HUD最低性能标准,初步确定一个三层次评价指标体系,借助改进德尔菲法(MD,Modified Delphi)建立评价指标体系,筛选出对视觉遮蔽现象影响较大的指标。(3)根据建立的评价指标体系以及相关文献,选取实验变量,设计并开展跑道入侵情境下飞行员使用静态HUD进近着陆的模式遮蔽现象对照实验。分析被试的主客观分析指标,得到不同实验变量的最佳取值范围。(4)设计并开展跑道入侵情境下飞行员使用正常HUD进近着陆的偏对比现象实验。记录被试的飞行绩效、主观评价以及眼动数据并进行统计学分析。探究变量不同取值情况下被试飞行绩效的优劣以及探究被试的眼动指标与飞行绩效之间的关系。
【学位单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：V243.6;V328
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
名词注释表
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 存在的问题
    1.3 研究内容
        1.3.1 论文研究技术路线图
        1.3.2 HUD人为因素适航要求解析
        1.3.3 视觉遮蔽现象评价指标体系的建立
        1.3.4 模式遮蔽现象的实验研究
        1.3.5 偏对比现象的实验研究
第二章 驾驶舱人为因素适航要求及标准分析
    2.1 引言
    2.2 适航条款解析
        2.2.1 FAR25.1302(b)
        2.2.2 FAR25.771(a)
        2.2.3 FAR25.773(a)(1)
    2.3 工业标准解析
        2.3.1 SAEAS8055A运输类飞机HUD最低性能标准
    2.4 本章小结
第三章 视觉遮蔽现象及评价指标体系的建立
    3.1 引言
    3.2 初步建立指标体系
    3.3 实施调查过程
    3.4 数据统计和处理
    3.5 结果及分析
        3.5.1 专家咨询结果
        3.5.2 咨询结果分析
    3.6 本章小结
第四章 模式遮蔽现象评估实验
    4.1 引言
    4.2 评估方法的选取
        4.2.1 虚拟仿真评估法
        4.2.2 调查评估法
        4.2.3 实验评估法
        4.2.4 观察分析法
        4.2.5 实际运行测定法
    4.3 实验设计
        4.3.1 被试的选取
        4.3.2 实验平台的调试
        4.3.3 实验变量的选取
        4.3.4 实验流程的确立
    4.4 实验数据记录和处理
        4.4.1 主观评价指标分析
        4.4.2 飞行绩效分析
    4.5 本章小结
第五章 偏对比现象评估实验
    5.1 引言
    5.2 实验设计
        5.2.1 实验被试的选取
        5.2.2 平台的调试
        5.2.3 实验流程的确立
    5.3 实验数据记录和处理
        5.3.1 飞行绩效及主观评价分析
        5.3.2 眼动指标分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 研究前景展望
参考文献
致谢
作者简介

【参考文献】

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本文编号：2849095