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类波音737飞机驾驶舱人机界面概念设计

类波音737飞机驾驶舱人机界面概念设计

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作者：王洪瑶东南大学

学位级别：硕士

随着航空业集成电子技术的发展,飞机驾驶舱人机界面信息元的呈现方式日益数字化。虽然如此,当前大部分飞机驾驶舱的人机界面信息并没有高度集成化,在信息布局上密集拥挤,在人机交互方式上较为复杂。为了改善当前飞机驾驶舱人界面的问题... 详细信息

随着航空业集成电子技术的发展,飞机驾驶舱人机界面信息元的呈现方式日益数字化。虽然如此,当前大部分飞机驾驶舱的人机界面信息并没有高度集成化,在信息布局上密集拥挤,在人机交互方式上较为复杂。为了改善当前飞机驾驶舱人界面的问题,本文将针对提高用户认知效率和降低操作难度飞机驾驶舱人机界面的概念设计进行研究。由于波音737 一类的飞机是最成功以及最普遍的民航商用飞机之一,把类波音737飞机作为本文的研究对象,使研究结果具备广泛的适用性的意义。在对类波音737飞机驾驶舱人机界面进行设计之前,本文对类波音737飞机驾驶舱人机界面的发展历程及其当前的界面设计进行了学习与分析,发现类波音737飞机驾驶舱人机界面设计逐渐向数字界面设计趋势发展。通过分析发现,导致这种发展趋势产生的原因是数字界面的用户体验相比传统的以物理控件为主的界面存在明显优势。因此,本文把显控一体的数字化飞机驾驶舱人机界面设计理念作为类波音737飞机驾驶舱人机界面概念设计的主要设计理念。基于对数字界面设计特征的研究,本文提出了显控一体的数字化飞机驾驶舱人机界面的相关设计原则。围绕新提出的数字化人机界面的设计原则,首先对当前的信息架构进行整合设计,即把原有的功能相似的信息元整合归类设计。然后引用社会网分析思想体系,基于类波音737常规飞行任务流程对整合后的信息元关系以及中心度进行分析,即对信息元在常规飞行任务关系网络中的相互关系以及重要度的研究分析。再综合参照驾驶员作业区域人因功效的分析结果以及信息元关系和重要度的分析结果设计出机驾驶舱人机界面概念设计的信息布局方案。之后,对飞机驾驶舱主要控件类型进行二维化控件设计,并通过调查问卷形式来验证其认知可行性;对具有代表性的操作页面进行延伸设计,通过对比设计前后的操作效率来验证操作页面设计的可行性。最后,基于常规飞行任务中两个较复杂的飞行阶段任务流程,通过对比设计前后的界面操作物理路径的复杂度,来验证设计方案的合理性。

关键词：类波音737 人机界面概念设计高效

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