基于人因特性的武器操控界面设计

发布时间：2020-11-10 04:34

　　 随着计算机技术和通信技术的发展,武器操控系统得到了充分的技术支持。其系统功能的拓展,满足了作战的功能性需求,但越来越繁杂的软件界面也给用户带来了一些操作失误和认知负荷。而武器界面的可用性和可靠程度直接影响着作战人员的操作效率和作战安全,是一个值得研究并重视的课题。本文在项目已有研究成果的基础上,结合武器操控系统的功能需求,以用户的人因特性为切入点对其界面进行了研究和设计,并对设计结果进行了认知效能的验证和进一步改进。主要研究内容和成果有以下几个方面:1)通过对作战内容的分析,结合武器系统的功能和性能需求,完成了系统架构和功能模块设计,并提出了界面设计需求。2)从人的信息处理模型出发,分析了武器界面的特殊性,基于认知心理学理论确定了各类信息编码的方式,并设计实施了认知实验,探究多任务下不同位置的目标辨识绩效,为界面布局的设计提供理论依据。3)基于以上理论,引入界面模板的概念进行界面框架的搭建和界面要素的整理,利用专家评分法对各界面所呈现信息的布局进行具体安排,确定每一界面的设计方案,并对系统整体进行美化。4)依据上述设计方案,利用Visual Basic.NET和Access进行训练系统的开发,借助该系统的模拟和记录功能,采用原型评价法与观察法结合的方式对现有设计方案进行实验验证,并根据实验结果进行合理的改进。5)基于上述理论和实验研究,以嵌入式操作系统VxWorks为系统平台,Tornado为开发环境,WindML为开发工具,对系统的各个界面和各项功能进行了具体的实现。
【学位单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TJ02
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 武器系统人机界面
        1.2.2 基于人因工程的界面研究
        1.2.3 界面工具化开发技术研究
    1.3 研究工作意义
    1.4 本文研究内容及组织结构
第2章 武器操控系统界面的需求分析及总体设计
    2.1 系统需求分析
        2.1.1 作战内容分析
        2.1.2 功能需求分析
        2.1.3 性能需求分析
    2.2 系统总体设计
        2.2.1 系统功能模块设计
        2.2.2 系统流程设计
    2.3 界面设计特点
    本章小结
第3章 基于人因工程的界面研究
    3.1 基于人的信息处理模型的武器人机界面分析
        3.1.1 人的信息处理模型
        3.1.2 人机界面的设计要求
    3.2 界面视觉编码方式的确定
        3.2.1 颜色编码
        3.2.2 文字编码
        3.2.3 闪光编码
    3.3 基于认知心理学的实验研究
        3.3.1 实验设计
        3.3.2 实验实施
        3.3.3 数据分析
        3.3.4 结果讨论
        3.3.5 实验结论
    本章小结
第4章 基于界面模板和界面要素的界面设计
    4.1 界面模板技术
        4.1.1 界面模板概念
        4.1.2 界面模板的设计
    4.2 界面要素研究
        4.2.1 概念和归类
        4.2.2 界面信息整理
    4.3 利用专家评分法进行界面设计
        4.3.1 专家评分法概述
        4.3.2 利用专家评分法划分界面要素等级
        4.3.3 界面设计方案
    4.4 图标设计
    本章小结
第5章 训练系统的设计与开发及界面认知效能的评估
    5.1 界面认知效能评估的理论研究
        5.1.1 界面评估方法
        5.1.2 界面评估指标
    5.2 武器操控训练系统的开发
        5.2.1 训练系统的开发原则
        5.2.2 系统功能设计
        5.2.3 系统实现
    5.3 界面认知效能的评估实验
        5.3.1 实验设计
        5.3.2 实验实施
        5.3.3 数据分析
        5.3.4 界面改进与验证
    本章小结
第6章 基于VxWorks的武器操控系统界面的实现
    6.1 界面开发平台
        6.1.1 嵌入式实时操作系统VxWorks
        6.1.2 集成开发环境Tornado
        6.1.3 图形开发工具WindML
    6.2 系统运行实例
    本章小结
结论与展望
参考文献
致谢

【参考文献】

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1 庄达民,王睿;基于认知特性的目标辨认研究[J];北京航空航天大学学报;2003年11期

2 姚宇峰;邓志杰;陈光武;曲立艳;;基于WindML的VxWorks图形驱动研究[J];单片机与嵌入式系统应用;2007年07期

3 冯晓宁;基于模板的工程对象设计[J];工程图学学报;2000年01期

4 金加林,苏秋高;房地产开发投资风险的专家评价法[J];石家庄经济学院学报;2004年03期

5 张磊;庄达民;颜吟雪;;飞机座舱显示界面编码方式[J];南京航空航天大学学报;2009年04期

本文编号：2877484