指挥和控制是所有分布式战术行动(如救援行动和军事行动)的核心。它发生在一个由人类和人工制品组成的复杂系统中,力求实现共同目标。指挥和控制的复杂性来自多个方面,包括动态性、不确定性、风险、时间压力、反馈延迟和相互依赖性。基于这种复杂性,本论文探讨了指挥和控制研究中两个重要且相关的问题领域。从总体上讲,本论文试图解决指挥和控制操作员面临的问题以及相关系统开发过程中设计师面临的问题。我们研究了操作员在屏幕面积有限的地理信息系统中使用大地图时忽视整体视角的具体问题。为了解决这个问题,我们提出了高精度输入技术,以减少触摸屏系统中缩放和平移的需要,以及信息单元表示,以更好地利用可用的屏幕区域。实验研究的结果表明,所提出的输入技术与最先进的技术一样快速和准确,而无需借助缩放。此外,原型设计的结果表明,所提出的单位表示减少了屏幕上的混乱,并利用了屏幕外的单位来更好地利用宝贵的屏幕区域。开发指挥和控制系统是一项复杂的任务,有几个陷阱,包括陷入详尽的分析和对理性方法的过度依赖。在本文中,我们采用了一个面向设计的研究框架,该框架承认创造性和务实的因素来处理这些陷阱。我们的方法采用重建和探索分布式战术行动任务历史的方法作为指挥和控制分析的手段。为了支持在我们的框架内对任务历史进行探索性分析,我们提出了用于通信分析的工具和用于管理元数据(如反思、问题、假设和专家评论)的工具。通过将这些工具与来自实时战术行动的真实数据一起使用,我们表明它们可以管理大量数据、保存上下文数据、支持数据内导航、使原始数据易于访问以及加强元数据与支持原始数据之间的联系。此外,我们表明,通过使用这些工具,多位分析师、专家和研究人员可以在复杂场景的协作和探索性调查中就数据和元数据交换评论。