摘要 降低飞行员的工作量是通用航空 (GA) 面临的一个关键挑战。GA 是指航空业的一个分支,其特点是飞行员非专业和非商业操作。目前,这些飞行操作中的数字技术支持主要限于消费类平板电脑和导航应用程序。研究人员和从业人员预计,在不久的将来,通过混合现实应用程序和其他机器支持系统,飞行员的支持将会增加。控制、过滤和处理 GA 驾驶舱中引入的大量新数字数据将需要新的有形输入和输出技术和设备。虽然这在小型 GA 飞机的紧凑和不稳定的驾驶舱中尤其如此,但我们看到了设计用于其他航空分支甚至自主或无人机操作的有形设备的机会。为此,我们希望召集关注未来航空驾驶舱设计的研究人员和从业人员,并制定一项战略,为 (通用) 航空中的人机交互和有形交互研究开发专门的科学渠道。
摘要。提高飞行员的态势感知能力是下一代飞机驾驶舱设计的主要目标。飞行员的窗外视野是一个根本问题,由于恶劣天气、黑暗或飞机结构本身的原因,飞行员的视野经常会变差。解决这个问题的常用方法是通过机载传感器和包含地形和障碍物信息的数据库生成增强的周围环境模型。在直升机领域,环境的图像随后通过面板显示器或透明头戴式显示器呈现给飞行员。我们研究了第三种信息显示方法。这个概念——称为虚拟驾驶舱——应用了非透明头戴式显示器。利用这种虚拟现实显示器,可以结合现有的合成和增强视觉系统的优势,同时克服现有的局限性。除了对优缺点的理论讨论外,还展示了该概念在直升机海上作业中的两个实际实施示例。在基于游戏引擎 Unity 的模拟环境中进行了两项人为因素研究。它们证明了虚拟驾驶舱具有成为未来驾驶舱长期候选方案的普遍潜力。© 2019 光学仪器工程师协会 (SPIE) [DOI:10.1117/1.OE.58.5.051807]
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。
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。
调查结果................................................................................................................ 33
霍尼韦尔的 SmartView™ 合成视景系统是业界首个经过认证和验证的合成视景系统。该系统在主飞行显示器 (PFD) 上自然直观的 3D 地形显示可合成关键飞行信息并以易于理解的方式提供给机组人员,从而补充横向和纵向的情景视图。SmartView 是一款革命性的产品,可提高安全性和情景意识。交互式导航 (INAV™) 使 PC-12 NG 操作员能够利用其专利的图形飞行计划功能更新和修改飞行计划、航路点列表和导航。在直观的飞行员界面的支持下,INAV 将导航、天气、地形和交通数据合并到单个显示屏上,并分层显示关键信息,从而实现无与伦比的情景意识,而不会造成混乱。
本研究调查了与在北大西洋 (NAT) 使用半度航路点坐标有关的已报告横向飞行路径偏差。此类航路点在驾驶舱显示器上的显示标签可能不明确,这可能会导致机组人员失误。我们探讨了问题的严重程度和潜在的缓解措施。我们还审查了与航线输入和验证相关的驾驶舱数据输入文献。其中包括对美国国家参考系统 (NRS) 命名约定的研究的审查,该系统是一种类似于 NAT 上使用的网格结构。然后,我们分析了 2017 年至 2019 年 6 月 NAT 报告的横向偏差。我们只发现 8 次偏差有与航路点显示标签相关的证据:3 次偏差大于 10 海里,5 次偏差小于 10 海里,空中交通管制进行了干预以防止更大的偏差。NAT 操作的指导文件已经解释了防止横向偏差的有效机组策略。我们没有进一步的驾驶舱程序建议。不过,我们确实探讨了其他潜在缓解措施的好处和注意事项。我们还讨论了对美国基于轨迹的作战 (TBO) 的潜在影响,因为 TBO 可能会使用半度航路点。
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