基于脑力负荷的小型飞机视觉界面优化设计
发布时间：2022-02-13 18:01
大量的统计数据和案例证据表明,飞行员在飞行操作中要获取和处理很多视觉信息,信息过载会使脑力负荷过高,导致人因事故。本文以塞斯纳172SP机型为例,综合应用主观评价法、绩效评估法和生理测量法对五边飞行过程中各阶段的脑力负荷进行了测量。目的为判断通航飞机视觉界面对飞行员脑力负荷的影响,并且为通航飞机显示界面优化设计提供依据,从而减少飞行员在飞行任务过程中的脑力负荷,提高飞行的安全性。文章综合脑电指标、眼动指标、主观评分、飞行绩效的分析结果得出了五边飞行中各边飞行时的脑力负荷大小排序,并采用眼动追踪技术对脑力负荷不同的飞行过程中飞行员所关注的界面信息进行定位,确定飞机视觉界面上对脑力负荷影响较大的视觉因素。之后结合实验结果和对被试的访谈结果,针对小型飞机视觉界面设计中对脑力负荷有重要影响的部分进行优化设计,并对设计结果的可行性进行分析。研究发现飞行员在平飞阶段脑力负荷较小,下降阶段脑力负荷较大;侧滑指示器、航向以及空速表、高度表对整体的脑力负荷影响比较大。综上所述,脑力负荷测量结合眼指标可以有效的评价通航飞机显示界面。
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
塞斯纳172SP飞机仪表（图片来源：网络）
图 3.2 脑电帽电极分布图（图片来源：网络）上下安置电极记录垂直眼电，中央前额为接地电级，采样率为 1000H0Hz，利用脑电膏增强头皮的导电性。验任务及流程安排研究在各种飞行阶段的脑力复合，实验任务要求被试在模拟驾驶平台塞斯纳 172SP 飞机完成一个五边飞行任务，如图 3.3 所示。
图 3.2 脑电帽电极分布图（图片来源：网络）左眼上下安置电极记录垂直眼电，中央前额为接地电级，采样率为 1000Hz，带宽为0.5Hz~100Hz，利用脑电膏增强头皮的导电性。3.2.4 实验任务及流程安排为了研究在各种飞行阶段的脑力复合，实验任务要求被试在模拟驾驶平台上驾驶通用航空的塞斯纳 172SP 飞机完成一个五边飞行任务，如图 3.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]机械臂遥操作任务过程脑力负荷研究[J]. 唐伟财,陈善广,肖毅,姜国华,田志强. 载人航天. 2017(05)
[2]一种小型通用飞机座舱显示界面设计研究[J]. 杨青云. 科技展望. 2017(20)
[3]驾驶舱人机界面演变与发展趋势[J]. 段林. 民用飞机设计与研究. 2017(01)
[4]基于眼动指标的飞行仪表布局评估研究[J]. 杨坤,高温成,白杰. 人类工效学. 2016(03)
[5]飞行员脑力负荷生理测量方法研究进展[J]. 白杰,冯传宴,杨坤. 航天医学与医学工程. 2016(02)
[6]基于EEG熵值的驾驶员脑力负荷水平识别方法[J]. 郭孜政,潘毅润,潘雨帆,吴志敏,肖琼,谭永刚,张骏. 东南大学学报(自然科学版). 2015(05)
[7]界面设计中视觉信息的主导作用分析[J]. 徐丰. 包装工程. 2015(02)
[8]利用功能性近红外光谱成像方法评估脑力负荷[J]. 潘津津,焦学军,姜劲,徐凤刚,杨涵钧. 光学学报. 2014(11)
[9]基于脑电信号的驾驶疲劳研究[J]. 房瑞雪,赵晓华,荣建,毛科俊. 公路交通科技. 2009(S1)
[10]模拟飞机着陆飞行中专家和新手眼动行为的对比[J]. 柳忠起,袁修干,樊瑜波,刘伟,康卫勇. 航天医学与医学工程. 2009(05)
博士论文
[1]基于驾驶模拟实验的典型不利因素对驾驶行为表现的影响研究[D]. 李晓梦.北京交通大学 2016
[2]长时间持续警戒任务下脑力疲劳对前注意和注意加工能力影响的ERP研究[D]. 杨博.第四军医大学 2013
[3]军机飞行员空中脑力负荷的心理生理评定[D]. 姚永杰.第四军医大学 2007
硕士论文
[1]基于脑电信号的驾驶持续性注意水平识别方法研究[D]. 吴志敏.西南交通大学 2017
[2]基于视频刺激的脑电信号特征研究[D]. 宋晓远.中央民族大学 2016
[3]运输类飞机飞行员脑力负荷评估方法研究[D]. 冯传宴.中国民航大学 2016
[4]人际关系取向（IR）人格特质的ERP研究[D]. 杨涛.上海师范大学 2015
[5]飞行员在飞行动作模拟练习下的眼动模式的分析[D]. 牛四芳.第四军医大学 2014
[6]脑力负荷下人因失误的实验研究[D]. 夏曦.西南交通大学 2013
[7]不同类型情绪注意偏向的认知加工机制[D]. 刘兴宇.内蒙古师范大学 2013
[8]BQ1127/15/B型旋切机人机工程设计研究[D]. 周树华.南京林业大学 2007
本文编号：3623660
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
塞斯纳172SP飞机仪表（图片来源：网络）
图 3.2 脑电帽电极分布图（图片来源：网络）上下安置电极记录垂直眼电，中央前额为接地电级，采样率为 1000H0Hz，利用脑电膏增强头皮的导电性。验任务及流程安排研究在各种飞行阶段的脑力复合，实验任务要求被试在模拟驾驶平台塞斯纳 172SP 飞机完成一个五边飞行任务，如图 3.3 所示。
图 3.2 脑电帽电极分布图（图片来源：网络）左眼上下安置电极记录垂直眼电，中央前额为接地电级，采样率为 1000Hz，带宽为0.5Hz~100Hz，利用脑电膏增强头皮的导电性。3.2.4 实验任务及流程安排为了研究在各种飞行阶段的脑力复合，实验任务要求被试在模拟驾驶平台上驾驶通用航空的塞斯纳 172SP 飞机完成一个五边飞行任务，如图 3.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]机械臂遥操作任务过程脑力负荷研究[J]. 唐伟财,陈善广,肖毅,姜国华,田志强. 载人航天. 2017(05)
[2]一种小型通用飞机座舱显示界面设计研究[J]. 杨青云. 科技展望. 2017(20)
[3]驾驶舱人机界面演变与发展趋势[J]. 段林. 民用飞机设计与研究. 2017(01)
[4]基于眼动指标的飞行仪表布局评估研究[J]. 杨坤,高温成,白杰. 人类工效学. 2016(03)
[5]飞行员脑力负荷生理测量方法研究进展[J]. 白杰,冯传宴,杨坤. 航天医学与医学工程. 2016(02)
[6]基于EEG熵值的驾驶员脑力负荷水平识别方法[J]. 郭孜政,潘毅润,潘雨帆,吴志敏,肖琼,谭永刚,张骏. 东南大学学报(自然科学版). 2015(05)
[7]界面设计中视觉信息的主导作用分析[J]. 徐丰. 包装工程. 2015(02)
[8]利用功能性近红外光谱成像方法评估脑力负荷[J]. 潘津津,焦学军,姜劲,徐凤刚,杨涵钧. 光学学报. 2014(11)
[9]基于脑电信号的驾驶疲劳研究[J]. 房瑞雪,赵晓华,荣建,毛科俊. 公路交通科技. 2009(S1)
[10]模拟飞机着陆飞行中专家和新手眼动行为的对比[J]. 柳忠起,袁修干,樊瑜波,刘伟,康卫勇. 航天医学与医学工程. 2009(05)
博士论文
[1]基于驾驶模拟实验的典型不利因素对驾驶行为表现的影响研究[D]. 李晓梦.北京交通大学 2016
[2]长时间持续警戒任务下脑力疲劳对前注意和注意加工能力影响的ERP研究[D]. 杨博.第四军医大学 2013
[3]军机飞行员空中脑力负荷的心理生理评定[D]. 姚永杰.第四军医大学 2007
硕士论文
[1]基于脑电信号的驾驶持续性注意水平识别方法研究[D]. 吴志敏.西南交通大学 2017
[2]基于视频刺激的脑电信号特征研究[D]. 宋晓远.中央民族大学 2016
[3]运输类飞机飞行员脑力负荷评估方法研究[D]. 冯传宴.中国民航大学 2016
[4]人际关系取向（IR）人格特质的ERP研究[D]. 杨涛.上海师范大学 2015
[5]飞行员在飞行动作模拟练习下的眼动模式的分析[D]. 牛四芳.第四军医大学 2014
[6]脑力负荷下人因失误的实验研究[D]. 夏曦.西南交通大学 2013
[7]不同类型情绪注意偏向的认知加工机制[D]. 刘兴宇.内蒙古师范大学 2013
[8]BQ1127/15/B型旋切机人机工程设计研究[D]. 周树华.南京林业大学 2007
本文编号：3623660
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