人因工程学在飞机设计中的应用

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1、人因工程学在飞机驾驶舱空间布局设计中的应用摘要：本文在回顾现有驾驶舱设计中人因工程学主要研究方法的基础上，着重探讨了飞机驾驶舱空间布局设计中人因工程设计原则的具体应用，并对这些设计方法的优劣进行对比和评价，最后提出设计中需要注意的若干问题。关键词：人因工程学；研究方法；空间布局设计TheapplicationofHumanFactorsEngineeringinthecockpitspacelayoutdesignAbstuction:BasedonreviewingtheexistingprimaryresearchmethodofHumanFactorsEngineeringonthec

2、ockpitdesigning,thisarticlediscussedtheHumanFactorsEngineeringprincipleandit’sspecificusingofaircraftcockpitspacelayoutdesign,andevaluatethesuperiorityofcomparison,finallyputsforwardsomeproblemsneedtobetakenattention.Keys:HumanFactorsEngineering;researchmethod;spacelayoutdesign1引言根据台湾工效学学会的定义，人因工程是

3、指“了解人的能力与限制，以应用于工具、机器、系统、工作方法和环境之设计，使人能在安全舒适及合乎人性的状况下，发挥最大工作效率和使用效能，并提高生产力及使用者的满意度的学科领域。”已有的研究表明，人因工程学在增进系统安全，提高人员满意度，和提高系统绩效等方面能发挥很大的作用[1]。人因学最初的研究范围比较狭小，只涉及军事、工业领域人—机界面交互的一些问题，目前的研究范围已得以扩大，与人类工效学、工程心理学及认知工程学等学科有着紧密的联系，并在核工业、汽车设计、风险评估、航空领域等都产生了广泛的影响。2人因工程学的研究进展及研究方法2.1人因工程学的研究进展及方法人因工程是一门相对年轻、独立和独

4、特的实践性学科,其研究与应用重心历经了军事、工业人因工程、消费产品及服务、计算机人因工程等领域阶段,到20世纪90年代兴起宏观人因工程和认知人因工程研究后,逐步转移到工业系统。其研究内容现主要涉及到以下四个方面[2]：1）硬件人因工程：起初称为人-机器接口技术，代表了人因工程学科前30年的主流应用方面,最初研究人的生理和知觉特性,并将其相关成果应用到操作、显示与工作空间布局的分析、设计和评价等过程中。这仍然是今天人因工程的最大研究应用领域。2）环境人因工程：该技术主要研究处于各种环境状态(光、热、噪声和振动等)下时人的能力及其极限。近几十年来,随着对人与其自然和人造环境间关系的认识和探讨不断

5、深入,该技术不断得到应用和发展。3）认知人因工程：该技术是随着20世纪60年代硅芯片的诞生及随后的现代计算机革命的兴起，它最初研究的是人们获取和加工信息的方式,现在该技术主要应用于设计或完善系统软件,从而提高其可使用性。4）宏观人因工程：这是人因工程的最新分支,兴起仅仅10余年。前述3种类型的研究重心在于单个的操作者和操作小组(子系统),可以说是处在“微观”人因工程层次上。此时人因工程开始着重研究组织系统和工作系统的设计及与此相关的人—机器、人—环境和人—软件等多个接口整体的设计问题。由于人因工程的全面研究涉及到人类工效学、工程心理学及认知工程学等多个学科，所以其研究方法一般采基础研究和应用

6、研究相结合的方式[3]，通过对具体人群、产品和系统等的研究，发展出相应理论、原理，再把研究扩展到不同系统和环境下，力求得到若干可以普遍应用的原理。研究通常需要进行数据采集，人因工程学研究中数据采集方法有很多种，主要采用的有实验研究法和描述性研究法。前者通过自然实验或实验室实验来控制自变量和影响自变量变化的环境因素，观察和记录自变量因素引起的因变量的变化；后者直接测量一些变量并评估各个变量间关系的方法，来收集复杂的实际系统的变化数据，并得出实验结论。2.2驾驶舱设计中的人因工程学研究现状在过去几十年里，发动机、系统和结构设计等方面的改进大大降低了事故率并提高了飞行效率，但飞行高度、速度、巡航时

7、间的增加及显示系统、操纵系统的高度自动化，却造成对飞行员生理心理负荷的增大，人的因素成为制约飞行安全的主要因素，驾驶舱作为人机接口最突出和集中的地方，其设计的优劣直接关系到飞机飞行的安全，自然成为人因工程学在航空领域的研究重点[4]。最早在驾驶舱设计中运用人因工程学理论的是美国和日本，他们研制了许多基于人因工程设计理论和原则的计算机辅助软件，并广泛应用于飞机驾驶舱和汽车驾驶舱的设计总，比较典型的代表有：197