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飞机驾驶工效设计原理与方法
作者：孙有朝，张燕军 著
出版社：科学出版社
出版时间：2020-09-01
ISBN：9787030658869
定价：¥99.00
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内容简介
《飞机驾驶工效设计原理与方法》结合飞机驾驶舱和人机工效学的发展现状，综合考虑军用飞机、民用飞机、通用飞机的人机工效设计要求，从基于功能驱动的驾驶舱工效需求定义、基于飞行员人体特征和动作特征的驾驶舱布局设计优化、基于认知特性的飞机驾驶操纵过程建模和人机显示界面设计、基于感性工学的驾驶舱内部装饰设计、驾驶舱布局评价、舒适性评价及工效综合评价等方面，系统阐述飞机驾驶舱工效设计的原理与方法。
作者简介
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目录
目录
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 人机工效学发展现状 2
1.3 飞机驾驶舱发展现状 4
第2章 基于功能驱动的驾驶舱工效需求定义方法 7
2.1 引言 7
2.2 驾驶舱工效需求定义方法 8
2.2.1 功能论的核心思想 9
2.2.2 驾驶舱系统功能分析方法 12
2.2.3 驾驶舱功能到方案的转换方法 14
2.3 基于功能驱动的驾驶舱需求定义案例分析 16
2.3.1 驾驶舱系统需求定义 16
2.3.2 驾驶舱系统功能分析 17
2.3.3 功能到方案的转换 18
第3章 基于飞行员人体特征的驾驶舱布局设计方法 23
3.1 引言 23
3.2 飞行员人体尺寸特征参数 24
3.3 人体尺寸百分位数的选定方法 26
3.4 人体功能尺寸修正量的确定方法 27
3.5 驾驶舱布局设计参数的确定方法 28
第4章 基于飞行员动作特征的驾驶舱布局设计优化方法 38
4.1 引言 38
4.2 驾驶舱可视性分析 38
4.2.1 外视野设计与分析 38
4.2.2 内视野设计与分析 44
4.3 驾驶舱可达性分析 45
4.3.1 工作区域 45
4.3.2 操纵机构的可达性 47
4.4 基于飞行动作重用的驾驶舱布局优化方法 49
4.4.1 飞行员动作获取方法 49
4.4.2 飞行员动作表达方法 52
4.4.3 飞行员动作重用方法 55
第5章 基于认知特性的飞机驾驶操纵过程建模方法 58
5.1 引言 58
5.2 驾驶舱人机交互界面 59
5.3 飞行员认知决策机制 61
5.3.1 飞行员认知特性分析 61
5.3.2 飞行员认知负荷与注意力分配 63
5.4 驾驶操纵人机交互过程 63
5.4.1 操纵过程基本要素 63
5.4.2 人机交互过程分析 64
5.5 基于着色Petri网的驾驶操纵过程建模 66
5.5.1 着色Petri网的基本理论 66
5.5.2 操纵过程基本要素定义 67
5.5.3 基于CPN的操纵过程建模 70
5.6 驾驶操纵过程工效分析 71
5.6.1 任务可达性 71
5.6.2 操纵程序复杂度 72
5.6.3 飞行员驾驶操纵负荷分析方法 74
5.7 实例分析 76
第6章 基于认知特性的人机显示界面设计方法 80
6.1 引言 80
6.2 驾驶舱人机显示界面设计要素 81
6.3 驾驶舱人机显示界面设计信息元素分析 81
6.3.1 信息元素设计 82
6.3.2 信息元素布局设计 87
6.4 驾驶舱人机显示界面设计 89
6.4.1 驾驶舱人机显示界面设计的知识表示 89
6.4.2 典型任务界面设计流程 92
第7章 基于感性工学的驾驶舱内部装饰设计方法 95
7.1 引言 95
7.2 驾驶舱内部装饰风格量化分析方法 95
7.2.1 视觉认知的基础理论分析 95
7.2.2 飞机驾驶舱内部装饰设计要素的视觉特性分析 96
7.2.3 飞机驾驶舱内部装饰风格量化分析 99
7.3 基于感性工学的驾驶舱内部装饰视觉工效设计方法 108
7.3.1 感性工学概述及一般设计流程分析 108
7.3.2 飞机驾驶舱内部装饰中的材质元素设计 110
7.4 飞机驾驶舱可视化部件色彩参数化仿真建模 124
7.4.1 部件色彩参数化仿真用例图构建 125
7.4.2 部件色彩参数化仿真类图构建 126
7.4.3 部件色彩参数化仿真序列图构建 127
7.4.4 部件色彩参数化仿真协作图构建 128
7.4.5 部件色彩参数化仿真部署图构建 129
第8章 基于虚拟仿真的驾驶舱布局评价方法 131
8.1 引言 131
8.2 面向驾驶工效评估的虚拟环境构建方法 131
8.2.1 建模工具的选择 131
8.2.2 产品数字模型的实现方法 132
8.2.3 飞行员人体模型开发方法 132
8.3 基于虚拟视界的驾驶工效可视性分析与评价方法 133
8.3.1 驾驶舱可视性分析的几何模型 133
8.3.2 驾驶舱可视性评价方法 134
8.4 基于虚拟人的可达性分析与评价方法 135
8.4.1 可达包膜分析方法 135
8.4.2 某型飞机驾驶工效可达性分析案例 136
第9章 飞机驾驶舱舒适性评价方法 137
9.1 驾驶舱舒适性概念描述与定义 137
9.1.1 舒适性概念的一般描述 137
9.1.2 驾驶舱舒适性定义 138
9.2 驾驶舱坐姿舒适性评价 138
9.2.1 生物力学模型建立 138
9.2.2 坐姿舒适性评价指标 144
9.2.3 仿真实验设计及结果分析 146
9.2.4 坐姿舒适性评价 149
9.3 驾驶舱视觉、操纵、体感舒适性评价 151
9.3.1 驾驶舱视觉舒适性评价方法 151
9.3.2 驾驶舱操纵舒适性评价方法 154
9.3.3 驾驶舱体感舒适性评价方法 160
第10章 飞机驾驶工效模糊综合评价模型 166
10.1 引言 166
10.2 基于德尔菲法的驾驶舱工效评价指标体系建立方法 166
10.2.1 基于德尔菲法构建指标体系的实施流程 166
10.2.2 评价指标体系统计分析方法 168
10.3 基于模糊理论的驾驶舱工效综合评价方法 169
10.3.1 指标权重的确定方法 169
10.3.2 模糊隶属度的确定方法 174
10.4 驾驶舱工效多指标评价模型 176
10.4.1 多指标评价流程 176
10.4.2 模糊综合评价模型 177
10.4.3 模糊综合评价实例 179
参考文献 181
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 人机工效学发展现状 2
1.3 飞机驾驶舱发展现状 4
第2章 基于功能驱动的驾驶舱工效需求定义方法 7
2.1 引言 7
2.2 驾驶舱工效需求定义方法 8
2.2.1 功能论的核心思想 9
2.2.2 驾驶舱系统功能分析方法 12
2.2.3 驾驶舱功能到方案的转换方法 14
2.3 基于功能驱动的驾驶舱需求定义案例分析 16
2.3.1 驾驶舱系统需求定义 16
2.3.2 驾驶舱系统功能分析 17
2.3.3 功能到方案的转换 18
第3章 基于飞行员人体特征的驾驶舱布局设计方法 23
3.1 引言 23
3.2 飞行员人体尺寸特征参数 24
3.3 人体尺寸百分位数的选定方法 26
3.4 人体功能尺寸修正量的确定方法 27
3.5 驾驶舱布局设计参数的确定方法 28
第4章 基于飞行员动作特征的驾驶舱布局设计优化方法 38
4.1 引言 38
4.2 驾驶舱可视性分析 38
4.2.1 外视野设计与分析 38
4.2.2 内视野设计与分析 44
4.3 驾驶舱可达性分析 45
4.3.1 工作区域 45
4.3.2 操纵机构的可达性 47
4.4 基于飞行动作重用的驾驶舱布局优化方法 49
4.4.1 飞行员动作获取方法 49
4.4.2 飞行员动作表达方法 52
4.4.3 飞行员动作重用方法 55
第5章 基于认知特性的飞机驾驶操纵过程建模方法 58
5.1 引言 58
5.2 驾驶舱人机交互界面 59
5.3 飞行员认知决策机制 61
5.3.1 飞行员认知特性分析 61
5.3.2 飞行员认知负荷与注意力分配 63
5.4 驾驶操纵人机交互过程 63
5.4.1 操纵过程基本要素 63
5.4.2 人机交互过程分析 64
5.5 基于着色Petri网的驾驶操纵过程建模 66
5.5.1 着色Petri网的基本理论 66
5.5.2 操纵过程基本要素定义 67
5.5.3 基于CPN的操纵过程建模 70
5.6 驾驶操纵过程工效分析 71
5.6.1 任务可达性 71
5.6.2 操纵程序复杂度 72
5.6.3 飞行员驾驶操纵负荷分析方法 74
5.7 实例分析 76
第6章 基于认知特性的人机显示界面设计方法 80
6.1 引言 80
6.2 驾驶舱人机显示界面设计要素 81
6.3 驾驶舱人机显示界面设计信息元素分析 81
6.3.1 信息元素设计 82
6.3.2 信息元素布局设计 87
6.4 驾驶舱人机显示界面设计 89
6.4.1 驾驶舱人机显示界面设计的知识表示 89
6.4.2 典型任务界面设计流程 92
第7章 基于感性工学的驾驶舱内部装饰设计方法 95
7.1 引言 95
7.2 驾驶舱内部装饰风格量化分析方法 95
7.2.1 视觉认知的基础理论分析 95
7.2.2 飞机驾驶舱内部装饰设计要素的视觉特性分析 96
7.2.3 飞机驾驶舱内部装饰风格量化分析 99
7.3 基于感性工学的驾驶舱内部装饰视觉工效设计方法 108
7.3.1 感性工学概述及一般设计流程分析 108
7.3.2 飞机驾驶舱内部装饰中的材质元素设计 110
7.4 飞机驾驶舱可视化部件色彩参数化仿真建模 124
7.4.1 部件色彩参数化仿真用例图构建 125
7.4.2 部件色彩参数化仿真类图构建 126
7.4.3 部件色彩参数化仿真序列图构建 127
7.4.4 部件色彩参数化仿真协作图构建 128
7.4.5 部件色彩参数化仿真部署图构建 129
第8章 基于虚拟仿真的驾驶舱布局评价方法 131
8.1 引言 131
8.2 面向驾驶工效评估的虚拟环境构建方法 131
8.2.1 建模工具的选择 131
8.2.2 产品数字模型的实现方法 132
8.2.3 飞行员人体模型开发方法 132
8.3 基于虚拟视界的驾驶工效可视性分析与评价方法 133
8.3.1 驾驶舱可视性分析的几何模型 133
8.3.2 驾驶舱可视性评价方法 134
8.4 基于虚拟人的可达性分析与评价方法 135
8.4.1 可达包膜分析方法 135
8.4.2 某型飞机驾驶工效可达性分析案例 136
第9章 飞机驾驶舱舒适性评价方法 137
9.1 驾驶舱舒适性概念描述与定义 137
9.1.1 舒适性概念的一般描述 137
9.1.2 驾驶舱舒适性定义 138
9.2 驾驶舱坐姿舒适性评价 138
9.2.1 生物力学模型建立 138
9.2.2 坐姿舒适性评价指标 144
9.2.3 仿真实验设计及结果分析 146
9.2.4 坐姿舒适性评价 149
9.3 驾驶舱视觉、操纵、体感舒适性评价 151
9.3.1 驾驶舱视觉舒适性评价方法 151
9.3.2 驾驶舱操纵舒适性评价方法 154
9.3.3 驾驶舱体感舒适性评价方法 160
第10章 飞机驾驶工效模糊综合评价模型 166
10.1 引言 166
10.2 基于德尔菲法的驾驶舱工效评价指标体系建立方法 166
10.2.1 基于德尔菲法构建指标体系的实施流程 166
10.2.2 评价指标体系统计分析方法 168
10.3 基于模糊理论的驾驶舱工效综合评价方法 169
10.3.1 指标权重的确定方法 169
10.3.2 模糊隶属度的确定方法 174
10.4 驾驶舱工效多指标评价模型 176
10.4.1 多指标评价流程 176
10.4.2 模糊综合评价模型 177
10.4.3 模糊综合评价实例 179
参考文献 181
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