[發明專利]一種基于動作決策相關性的座艙工效設計參數分析方法

有效

• 申請號: 201610082901.9
• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號: CN105787157B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 孫有朝;張燕軍;劉璐;談衛
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 黃成萍

本發明提供一種基于動作決策相關性的座艙工效設計參數分析方法，對座艙的工效設計進行有效分析，包括步驟：將飛行員在不同飛行階段中所要完成的操作任務分解為多個元任務，用決策節點和對應每個決策節點的決策狀態來描述一個元任務；將元任務中不同決策節點對應的決策狀態數求和得到元任務的決策次數；設置用于評價飛行員動作特性的動作指標并形成飛行員動作指標集，根據飛行員動作指標和元任務決策次數構建動作決策相關性模型；利用動作決策相關性模型得出不同座艙工效設計方案與飛行員動作決策間的相關性水平，實現對飛機座艙方案工效設計水平的有效分析。

技術領域

本發明涉及航空人機工效技術領域，尤其是一種基于動作決策相關性的座艙工效設計參數分析方法。

背景技術

飛行任務下的動作決策過程，需要飛行員感知與決策有關的信息，并在當時特定的任務情境下，運用基于分析(短時，工作記憶)、聯想(長時記憶)的預測方式，實現任務連續情境的模式識別與匹配，從而進行相應的決策，并根據決策采取動作。隨著飛機智能化水平的不斷提高，飛行任務逐漸趨于復雜和多樣化，當飛行任務越復雜，飛行員需要做出的決策次數越多，飛行員要承受的心理及生理負荷越大，操縱動作更容易出錯，因此，亟需提出一種與飛行員動作決策具有相關性的座艙工效設計參數分析方法，基于該方法分析飛機座艙的工效設計是否合理，為提高飛行操縱效率、優化座艙內部布置設計提供依據。

發明內容

發明目的：為解決上述技術問題，本發明提出一種基于動作決策相關性的座艙工效設計參數分析方法。

技術方案：本發明提出的技術方案為：一種基于動作決策相關性的座艙工效設計參數分析方法，包括：

步驟1：定義飛機座艙內不同種類操作設備的工效設計參數；所述工效設計參數包括操作設備的種類、形狀、體積、排列順序、在座艙中的安裝位置、設備間的間距；基于工效設計參數在半物理座艙工效設計試驗平臺構建飛機座艙工效設計方案，飛行員基于飛機座艙工效設計方案和控制系統的支持，執行操作任務；

步驟2：將飛行員在不同飛行階段中所要完成的操作任務分解為多個元任務，用決策節點和對應每個決策節點的決策狀態來描述一個元任務；所述決策狀態包括根據該節點飛行員能夠采取的操作方案；

步驟3：將每個元任務用編號j表示，j＝[1,2,...]，設元任務j中包含n個決策節點，定義在決策節點處進行一次決策狀態的選擇記為一次決策；計算元任務j中不同決策節點對應的決策狀態數，將不同決策節點對應的決策狀態數求和得到元任務j的決策次數；

步驟4：設置用于評價飛行員動作特性的動作指標并形成飛行員動作指標集；根據飛行員動作指標集和元任務j的決策次數，構建用于描述飛行員動作指標與元任務j決策次數之間關聯關系的飛行員動作決策相關性模型；所述動作指標包括：飛行員動作的全面性指標、飛行員動作的準確性指標和飛行員動作及時性指標；

步驟5：根據動作指標與元任務j決策次數之間的關聯關系，得出不同座艙工效設計參數與飛行員動作決策間的相關性水平，表示為L＝{l1，l2,…}，設目標水平為li，從不同種類飛機座艙工效設計參數中選取滿足目標水平為li的方案。

進一步的，所述步驟3中元任務j的決策次數計算步驟包括：

2-1根據元任務中各決策節點之間的邏輯關系將元任務分為兩類：順序-選擇類元任務和循環類元任務，其中，順序-選擇類元任務中后一個決策點在前一個決策點發生后才能發生，循環類元任務中在未達到設定條件時后一決策點與前一決策點保持循環關系；

2-2順序-選擇類元任務：當元任務j中只有一個決策節點時，元任務j的決策次數表示為：

S_j＝λ

其中，λ為該決策節點對應的決策狀態數；