军用电子设备的硬件人机界面设计研究

发布时间：2020-09-17 18:18

　　军用电子设备作为武器装备实现某种作战功能的核心组成部分,是武器装备人机交互的重要窗口。性能的提升以及可靠性的保证是当前国内军用电子设备的研究重点。虽然随着军事装备技术的发展,各装备研究机构对军用电子设备人机交互设计的研究关注度也有所提升,但国内军用电子设备人机交互设计和消费类电子设备及国外军用电子装备有很大差距,指导设计的理论体系也不够完善。本论文以军用电子设备硬件人机界面为研究对象,以人机工程学理论为研究指导,采用文献检索、标准研究等方法,开展军用电子设备人机界面特征分析、解放军指战员(即用户)生理心理特征分析、生理心理与人机界面关系等研究内容。以人为中心,具体探索军用电子产品用户的身体尺寸、视觉、触觉、听觉、心理与人机界面之间的关系,提出功能区布局、文字及图形符号、控制元器件选型、编码、颜色等人机界面设计原则,并利用成果开展典型军用电子设备硬件人机界面设计,创建合理的评价方法,验证设计原则的有效性,最终达到军用电子设备人机界面操作舒适、识别简单、精确性高的目的。本论文形成的设计原则将有效指导军用电子设备的研发,为军事装备向更易用、更好用、更可靠地用向发展起到积极作用,同时成果也可应用于其他电子设备的工业设计中,为电子方设备人性化设计发挥一定的指导性作用。
【学位单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP311.52;TJ02
【部分图文】：

军人,坐姿,尺寸参数,生理特征

上海交通大学硕士学位论文1. 指战员生理特征分析我国军人都是通过《应征公民体征检查标准》筛查入伍，在统计分析的基础上，《军事装备和设施的人机工程设计准则》（GJB2873-1997）给出了我国军人生理特征的相关参数，这是开展军用电子设备硬件人机界面设计研究的基础，本文列举军人坐姿相关尺寸参数[12]，如图

差错,海军,总数,设备

上海交通大学硕士学位论文表 2-4 坐姿尺寸参数数值(续)Table 2-3 Numerical value of sitting posture parameters (continued)项目 P5(mm) P50(mm) P95(mm)J(坐姿臀宽) 298 323 354K(上肢功能伸长) 712 747 7882. 指战员心理特征分析虽然军人通过训练，养成了勇敢、敢于献身的心理素质，但是，战争的破坏性、高死亡率同样也会对指战员产生极大的心理压力。训练时，指战员掌握了“练弹”要领，而实弹投掷时却经常失误，其主要原因是心理压力导致的动作变形无论用怎样的方法，无法完全消除指战员战时的心理压力，因此需要必须运用人机工程学原理，优化人机界面，从设计的角度去尽可能地消除误操作[13]。图 2-4 可看出：与标准设计相比，考虑人机交互后，设备操作的差错明显地减少

示意图,体现形式,示意图,元器件

一个功能复杂的操作面板设计时，首先需要对总体布局进行规划，规划设计主要内容包括功能分区以及分区相互位置处理。1. 功能分区原则面板的布局应当符合视觉功能和操作活动的逻辑。面板上的显示、操作等元器件应按它们的功能和用途分组，即把具有内在联系的元器件结合成组，按区布置，使面板布局显得简捷、明确，条理分明，可以提高观察、操作的效率和准确性，需要执行好以下设计原则：1) 充分考虑视觉特征，提高辨识效率和准确性。根据研究表明，人看一眼仅能立刻感觉到 5 串或者更少的对象，所以需要将矩阵排列的多元器件进行分区，可提高辨识的效率和准确度[16]。2) 充分考虑使用功能特征，提高观察控制效率，减少差错。把具有内在联系的元器件结合成功能组、按区布置，有利于提高观察控制的效率，减少差错。在具体设计过程可采用分离法、括线法、线框法、色块法、隔线法、元器件外形归类法、分面法等形式来实现分区，图 3-3 是几种典型分区体现形式示意图。

【参考文献】