基于感性工学的小型飞机座舱显控界面的设计研究

发布时间：2020-09-28 21:29

　　 21世纪,通用航空产业迎来了光明的前景市场,其中小型飞机作为更多普通人驾驶的飞机,其安全、高效、舒适的设计需求应该被重视。小型飞机座舱是飞机驾驶员驾驶飞机的空间场所,是操控飞机并接受飞行显示信息的重要信息交换渠道,具有很重要的研究价值。基于此本文的研究目的是在小型飞机座舱显控界面的设计过程中,挖掘飞机驾驶员感性诉求,以提高飞机驾驶员的驾驶舒适度,减少误操作。本文在感性工学的框架下初步提出了小型飞机座舱显控界面设计的研究方法。首先利用语义差分法和数量化一类理论,将飞机驾驶员对小型飞机座舱显控界面设计的感性诉求进行量化,建立了飞机驾驶员感性诉求和设计元素的相关性联系,得到了小型飞机座舱显控界面设计的感性意象特征关系预测模型。同时使用眼动追踪技术等手段,对不同飞行阶段下的飞行学员的眼动特征进行计测,得到了不同飞行阶段下的飞机驾驶员的注意力分配情况。然后根据研究结果进行设计,呈现小型飞机座舱显控界面设计方案。最后,通过设计评价,对呈现的设计方案进行验证。本文的研究结果表明了感性工学在小型飞机显控界面设计领域的合理性与包容性;创新点在于为小型飞机座舱显控界面设计领域引入新的设计思路,将该方法运用在小型飞机座舱显控界面设计过程中,可有效提高设计的科学性和客观性,提高了小型飞机座舱显控界面设计水平,优化了飞机驾驶员的用户体验。
【学位单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：V223
【部分图文】：

飞行事故,原因分析,来源,图片

由人为因素导致的事故多达 105 起，占事故发生率的 73%[2]，如图1.1 所示。因此民用飞机的事故大部分是由于人的判断或者操作不当所导致的，因人为心理因素导致的失误造成的飞行事故发生率已经达到了 50%以上[3]。上述数据可以表明过于复杂的飞机座舱设计是导致问题的重要因素之一，同时心理活动对于飞行的安全有很重要的影响。座舱环境不仅关系到飞机驾驶员体能，心理活动和认知效率，还关系到飞机驾驶员工作的效率性和安全性。而小型飞机作为更多普通人驾驶的飞机，依据马斯洛需求理论，在满足小型飞机基本功能需求后，用户开始对小型飞机座舱内的工作环境和设备易用性有了一定的感性诉求，小型飞机座舱安全、可靠、高效、舒适的设计要求应该被重视。图 1.1 飞行事故原因分析（图片来源：自绘）1

小型飞机,人机界面,来源,图片

而感性工学更多关注和考虑了人对产品的心理感受，如果将感性工学应用在小机座舱显控界面设计中，可以从用户出发挖掘飞机驾驶员的隐形诉求，为飞机驾驶造身心健康和愉悦的环境。小型飞机座舱显控界面设计的未来趋势是符合飞机驾驶理特征，满足其感性诉求，简洁化、便于操控、初具智能的。2 研究目的及意义2.1 研究目的飞机座舱是驾驶员驾驶飞机的空间场所，主要由显示和控制装置构成，二者交换过程如图 1.2 所示。座舱的显示部分用来集中展示飞机的全部电子系统信息，主要机驾驶员提供信息的输入功能。控制部分用来接受飞机驾驶员的操纵指令控制飞机要为飞机驾驶员提供信息输出功能。在实际驾驶过程中，显示和控制行为是联合使。本文旨在探寻小型飞机座舱显控界面的设计过程中，需要优先考虑飞机驾驶员感求，使飞机驾驶员降低对系统信息的加工的认知负荷和操作的复杂性，提高飞机驾的驾驶舒适度，减少误操作，优化飞机驾驶员的用户体验。

信息处理过程,来源,图片,感性工学

沈阳航空航天大学硕士学位论文第 2 章感性工学研究方法性工学定义本学者长町三生命名感性工学[24]。他认为人类感性的表达与一般性说觉和知觉合并而成的，是由人通过直觉表达呈现的。另一方面感性工产品之间的关系，使二者的关系更趋向于用户的感性诉求。其科学的和各情绪指标之间的关系，在以乘用车领域为代表的产品设计中发挥。感性信息的处理被认为由人的潜在心理过程完成的，是人在无意识层动，如图 2.1 所示。

【相似文献】