基于认知特性的驾驶舱人机显示界面设计研究

发布时间：2017-08-09 09:25

  本文关键词：基于认知特性的驾驶舱人机显示界面设计研究

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【摘要】：当今飞行员的职责已由传统操纵者转变为观察者和决策者的角色。角色的转变使飞行员对信息的认知要求增大,加重飞行员的认知负担和工作负荷,因此提高飞行员的认知能力是人机显示界面设计的发展趋势。首先,本文对认知特性相关理论研究做了综述,介绍人认知外界信息的过程,重点研究了人机交互的特性,并建立基于飞行员认知的人机交互模型。其次,驾驶舱人机显示界面设计准则是进行人机界面设计的规范,本文通过分析总结军标、美军标、咨询通告等适航规章标准,从人机显示界面的内容、布局、显示格式的角度给出了设计准则。进而对界面信息元素的显示方式和布局进行了研究,以此建立了人机显示界面知识表达式和知识库,并给出了人机显示界面实例。然后,构建了仿真平台并设计实现仿真平台的虚拟仪表、通信等功能的模块,运用GL Studio对新设计的人机显示界面和某机型人机显示界面进行仿真。最后,根据建立的视觉熵矩阵,分析受试者在两版人机显示界面下的认知负荷。分析结果表明,在基于认知特性的人机显示界面设计更加贴近飞行需求,能够提高受试者的认知能力,使受试者工作效率得到提高,得出基于认知特性的人机显示界面设计方法可为驾驶舱的人机工效设计提供借鉴意义。
【关键词】：认知特性 人机显示界面 视觉熵 GL Studio
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V243.6
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-13
• 1.3 论文研究内容13-14
• 1.4 论文内容结构14-15
• 第二章 基于飞行员认知的人机交互模型研究15-24
• 2.1 认知特性15-19
• 2.1.1 视觉认知15-17
• 2.1.2 人对信息处理过程17-18
• 2.1.3 人机交互特性分析18-19
• 2.2 认知与眼动19-22
• 2.2.1 眼动介绍20-21
• 2.2.2 眼动性能指标分析研究21
• 2.2.3 眼动在航空领域的应用21-22
• 2.3 基于飞行员认知的人机交互模型22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第三章 驾驶舱人机显示界面设计研究24-41
• 3.1 驾驶舱人机显示界面设计准则24-29
• 3.1.1 信息显示内容布局设计准则24-25
• 3.1.2 显示装置和布局设计准则25-27
• 3.1.3 信息显示方式设计准则27-29
• 3.2 界面信息元素分析29-35
• 3.2.1 信息元素设计研究29-34
• 3.2.2 信息元素布局研究34-35
• 3.3 驾驶舱知识表达式及知识库35-39
• 3.3.1 人机显示界面知识的表达式35-37
• 3.3.2 人机显示界面知识库37-39
• 3.4 典型任务界面设计流程39-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第四章 仿真平台构建及仿真实验41-49
• 4.1 GL Studio仿真平台搭建41-45
• 4.1.1 框架设计42
• 4.1.2 虚拟仪表模块设计42-45
• 4.1.3 通信模块设计45
• 4.1.4 GL Studio仿真界面45
• 4.2 仿真实验设计45-48
• 4.3 本章小结48-49
• 第五章 实验数据分析49-62
• 5.1 实验数据整理及拟合49-59
• 5.2 视觉信息源矩阵59-61
• 5.3 本章小结61-62
• 第六章 总结与展望62-64
• 6.1 总结62
• 6.2 展望62-64
• 参考文献64-67
• 致谢67-68
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：644574