飞机座舱内部布置人机工效设计方法研究

发布时间：2017-09-24 10:29

  本文关键词：飞机座舱内部布置人机工效设计方法研究

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【摘要】：飞机座舱是飞行员操纵飞机执行任务的主要场所,座舱人机工效设计的优劣直接影响飞行员作战效率和飞行安全。本文针对飞机座舱内部布置设计工作进行深入研究,建立相关理论方法及模型,以支持飞机座舱人机工效设计。对座舱工效设计需求定义方法进行了研究,通过功能定义、功能分类和功能整合,给出了座舱人机系统功能分析方法;针对座舱设计方案的实现,通过求解子功能、构建功能技术矩阵、系统功能到设计方法方案转化,提出了座舱人机系统功能到设计方案的转换方法;并结合某型号飞机的研制,给出了基于功能论的座舱需求定义应用实例。对座舱内部总体布置工效设计方法进行研究,通过建立设计眼位坐标系,基于眼位点推理计算,给出了座舱空间设计边界范围的确定方法;结合灰色系统及分层聚类理论,给出了基于灰色关联度的座舱功能区域聚类分析方法;通过研究任务决策次数及动作指标因素集,建立了决策动作的关系模型,并通过试验进行了验证,为飞机座舱内部总体布置设计提供技术解决途径。对座舱内部设备布置工效设计方法进行研究,将框架、产生式表示法相结合来描述座舱内部设备布置知识,并进行了智能化推理,提出基于智能化座舱内部设备布置设计方法;通过分析飞行员上、下肢的舒适角度范围及操纵动作的平顺性,并设计试验方案,研究了飞行员动、静态动作相关特性;基于RULA准则和操纵平顺性对静、动态姿势进行了评价,为座舱内部设备布置优化设计提供依据。
【关键词】：座舱 布置设计 需求定义 动作决策 人机工效
【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】：V223
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注释表11-12
• 缩略词12-13
• 第一章 绪论13-18
• 1.1 研究背景及意义13
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势13-15
• 1.2.1 座舱布置设计方法的研究现状13-14
• 1.2.2 飞机座舱内部布置的发展趋势14-15
• 1.3 本文的主要研究工作15-16
• 1.4 论文的结构安排16-18
• 第二章 座舱工效设计需求定义方法研究18-27
• 2.1 基于功能论的座舱需求定义流程18
• 2.2 基于功能论的座舱人机系统功能分析方法18-20
• 2.2.1 飞机座舱人机系统设计目标18-19
• 2.2.2 座舱人机系统功能定义19
• 2.2.3 座舱人机系统功能分析19-20
• 2.3 座舱人机系统功能向设计方案的转化方法20-21
• 2.3.1 求解座舱人机系统子功能20-21
• 2.3.2 构建功能技术矩阵21
• 2.3.3 实现方案的组合与选择方法21
• 2.4 实例分析21-25
• 2.4.1 座舱人机系统输入功能分析21-23
• 2.4.2 座舱人机系统输入功能的实现23-25
• 2.5 小结25-27
• 第三章 座舱内部总体布置工效设计方法研究27-48
• 3.1 飞机座舱内部空间边界的工效设计方法27-31
• 3.1.1 飞行员虚拟人体模型构建27-28
• 3.1.2 座舱空间边界范围的确定方法28-31
• 3.2 座舱系统功能关系的聚类分析方法31-37
• 3.2.1 基于灰色关联度的座舱功能聚类分析方法31-34
• 3.2.2 座舱功能模块聚类案例分析34-37
• 3.3 飞行员动作决策相关性模型与试验研究37-47
• 3.3.1 飞行/作战任务分析37-40
• 3.3.2 飞行员动作决策关系建模40-44
• 3.3.3 飞行员动作决策关系的试验研究44-47
• 3.4 小结47-48
• 第四章 座舱内部设备布置工效设计方法研究48-72
• 4.1 智能化座舱内部设备布置设计方法48-55
• 4.1.1 座舱内部设备布置知识及表达方式48-50
• 4.1.2 布置设计的智能化求解50-55
• 4.2 飞行员动、静态动作特征研究55-57
• 4.2.1 飞行员肢体动作的舒适性分析55-56
• 4.2.2 飞行员动作平顺性分析56-57
• 4.3 基于飞行员动、静态动作特征的座舱内部设备布置试验研究57-71
• 4.3.1 试验方案设计57-58
• 4.3.2 试验平台的搭建58
• 4.3.3 设备布置测试方案设计58-61
• 4.3.4 飞行员动、静态动作的分类方法61-62
• 4.3.5 飞行员动作姿势数据测量方法62-65
• 4.3.6 座舱内部设备布置评价方法65-67
• 4.3.7 试验数据处理67-71
• 4.4 小结71-72
• 第五章 总结与展望72-74
• 5.1 总结72
• 5.2 展望72-74
• 参考文献74-77
• 致谢77-78
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文78

【参考文献】

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本文编号：910920