尽管工业和产品设计师都敏锐地意识到了设计美学的重要性,但他们做出美学设计决策主要基于直觉判断和“有根据的猜测”。虽然人体工程学和人为因素研究人员为人机环境系统的安全性、生产力、易用性和舒适性做出了巨大贡献,但美学作为人为因素和人体工程学系统科学研究的主题却在很大程度上被忽视了。设计决策对于实现可行且有价值的客舱格式至关重要。创新太少会导致飞机制造商和使用其产品的航空公司落后于竞争对手,可能在发布时使用的技术已经过时。太多可能会导致过度扩张,例如使用不具备安全关键行业所需可靠性的不成熟技术。在快速发展的技术领域,对预计的新技术的适应性非常重要。
摘要 — 由于系统的复杂性以及工程过程中需要来自不同学科的信息,因此数字孪生及其具有明确流程的用户交互部分(即流程感知数字孪生驾驶舱 (PADTC))的工程具有挑战性。因此,研究如何通过使用现有数据(即事件日志)并减少工程中的手动步骤来促进其工程是很有趣的。尽管在流程挖掘和软件工程领域已经存在一些有用的技术,但当前的研究缺乏系统的自动化方法来推导流程感知的数字孪生驾驶舱。在本文中,我们提出了一种低代码开发方法,该方法减少了所需的手写代码量并使用流程挖掘技术来推导 PADTC。我们描述了可以从事件日志数据中推导出哪些模型,PADTC 的工程需要哪些生成步骤,以及如何将流程挖掘纳入到最终的应用程序中。使用 MIMIC III 数据集评估此过程,以创建自动化医院运输系统的 PADTC 原型。此方法可用于 PADTC 的早期原型设计,因为它首先不需要手写代码,但仍允许应用程序的迭代发展。这使领域专家能够创建他们的 PADTC 原型。索引术语 — 流程感知数字孪生驾驶舱、低代码开发方法、传感器数据、事件日志、流程挖掘、流程感知
英特尔(纳斯达克股票代码:INTC)是行业领导者,致力于创造改变世界的技术,推动全球进步并丰富人们的生活。受摩尔定律的启发,我们不断致力于推进半导体的设计和制造,以帮助解决客户面临的最大挑战。通过将智能嵌入云、网络、边缘和各种计算设备中,我们释放了数据的潜力,使商业和社会变得更好。如需了解有关英特尔创新的更多信息,请访问 newsroom.intel.com 和 intel.com。
摘要:商用飞机驾驶舱是一个自然的多任务工作环境,其中经常以各种形式出现中断,在许多情况下导致航空事故报告。自动表征飞行员的工作负荷对于防止此类事故至关重要。此外,尽可能最小化生理传感器网络仍然是一项挑战和要求。脑电图 (EEG) 信号与特定的认知和心理状态(例如工作负荷)显示出高度相关性。但是,文献中没有足够的证据来验证模型在新的受试者执行与模型训练期间的工作负荷相似的任务的情况下的泛化能力。在本文中,我们提出了一个卷积神经网络,用于在连续性能任务测试中对不同心理负荷的 EEG 特征进行分类,该测试部分测量工作记忆和工作记忆容量。我们的模型在一般人群层面有效,并且能够将任务学习转移到模拟作战环境中的飞行员心理工作量识别。
在这方面,在本文中,我们提出了一种新方法,以在驾驶舱操作的人类表现范围 (HPE) 概念的定义和界定以及扩展该范围的解决方案的设计方面取得进展。为了实现这些目标,我们引入了一种三步法。步骤 1 是通过文献综述确定影响表现的 HPE 组件及其测量方法(行为和生理)。步骤 2 通过实验确定 HPE 组件之间的潜在相互作用。最后,步骤 3 涉及设计和评估提高 HPE 的创新解决方案。特别是,我们介绍了一些缓解和恢复措施的例子,以使机组人员的表现回到范围的中心,即“容忍区”。在本文的其余部分,我们将依次考虑每个步骤。
作为一种广泛使用且经过验证的技术,触摸屏正在进入民用飞机的驾驶舱。作为 ACROSS(减少压力和工作量的先进驾驶舱)项目的一部分,NLR 设计了一种具有触摸交互功能的创新驾驶舱显示器,用于战术飞行控制;改变飞机的(垂直)速度、航向和/或高度。在当前的驾驶舱配置中,此自动驾驶 (AP) 功能的控件在空间上与它们调整的参数的可视化分离,从而引入了身体和精神工作量的方面。本文介绍了消除这种物理间隙并通过直接操作 (DM) 创建直观交互的人机界面 (HMI) 设计过程。DM 的特点是直接在图形对象可视化的位置对其进行操作,其方式至少与操作物理对象大致相对应。它具有高度直观性,不易出错的潜力。因此,假设 HMI 设计可以减少飞行员的工作量并同时提高态势感知 (SA)。使用 NLR 的飞行模拟器对该概念进行评估。实验结果表明,战术飞行控制设计概念具有巨大潜力,但交互实现需要进一步改进,因为它增加了飞行员的工作量,尤其是在湍流条件下。
调查结果................................................................................................................ 33
摘要:飞行员疲劳是与人为错误有关的航空事故的一个重要原因。如果可以利用飞行员的眼球运动测量来预测疲劳,那么与人有关的事故可能会减少。眼动追踪是一种非侵入式的可行方法,不需要飞行员暂停当前任务,并且设备不需要与飞行员直接接触。在本研究中,研究了心理运动警觉测试 (PVT) 测量(即反应时间、误报次数和失误次数)与眼球运动测量(即瞳孔大小、眼球注视次数、眼球注视持续时间、视觉熵)之间的正相关或负相关。然后,开发了疲劳预测模型,使用通过前向和后向逐步回归确定的眼球运动测量来预测疲劳。所提出的方法已在涉及新手和专家飞行员的模拟短途多阶段飞行任务中实施。结果表明,测量值之间的相关性因专业知识而异(即新手与专家);因此,据此开发了两个预测模型。此外,回归结果表明,单个或部分眼球运动测量值可能足以预测疲劳。结果显示了使用非侵入式眼球运动作为疲劳预测指标的前景,并为我们更接近开发近乎实时的预警系统以防止重大事故奠定了基础。
摘要 — 飞机驾驶舱内的通信目前基于有线或射频连接。例如,已经引入无线技术来支持平板电脑。然而,射频技术的使用仍然有限。例如,耳机的无线连接在舒适性和灵活性方面对飞行员来说是一个优势,但也存在一些问题,尤其是射频干扰和音频数据安全问题。基于可见光或红外线的光学无线通信为克服这些问题提供了有趣的可能性。事实上,由于光束被限制在环境中,这项技术可以抵御攻击风险,从而提高安全性。此外,射频免疫可确保没有干扰,从而为通信提供更多资源。本文首次在文献中采用模拟方法研究了飞机驾驶舱内飞行员耳机连接的光学无线信道,并根据给定链路可靠性可实现的最大数据速率确定了其性能。索引术语 — 光学无线通信;红外传输;信道建模。