基于人机工效的民机驾驶舱设计原理

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1、第6卷第2期航空工程进展Vol·6No·22015年5月ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGMay2015：；：一一================================222222。2222222。22一文章编号：1674—8190(2015)02—222—06基于人机工效的民机驾驶舱设计原理舒秀丽，董文俊，董大勇(中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，上海201210)摘要：民机驾驶舱的人机工效设计是以“飞行员一驾驶舱一环境”整体作为研究的基本对象，以提高民机飞行安全的设计。从民机驾

2、驶舱的显示界面、控制器件布置和光环境等角度，详细阐述民机驾驶舱人机工效设计的概念，研究相关设计方法，并进行实际应用。所论述的相关设计方法对未来先进民机驾驶舱的设计具有一定的借鉴意义。关键词：民机驾驶舱；人机工效设计；飞行安全；显示界面；控制器布置；光环境中图分类号：R857文献标识码：A0引言ErgonomicsDesignPrincipleoftheCivilFlightDeckShuXiuli，DongWenjun，DongDayong(ShanghaiAircraftDesignandResearchInstitute，CommercialAir

3、craftCorporationofChina，Ltd．，Shanghai201210，China)从人类进入动力航空时代以来，飞机驾驶舱设计一直是飞机工程的设计重点。随着驾驶舱进入封闭时代，驾驶舱更是飞行员与飞机交互的唯一界面，是飞行员感知飞行姿态、飞行高度、飞行速度和操控飞机等唯一的途径，因此驾驶舱设计在飞机设计过程中的重要性变得愈加突出。目前，飞机系统的集成度和复杂度越来越高，驾驶舱则是飞机复杂度和集成度的集中体现。近年来，大量的航空事故调查统计表明，人为因素已经占到飞行事故致因因收稿日期：2015-03—27；修回日期：2015-04-28通信

4、作者：董文俊，195025159@qq，corn素的75％左右[1。2]，多数事故与机组人员的不安全行为具有直接关系，因而民机驾驶舱的人机工效设计日益受到重视。国外，航空安全中人为因素作用的研究起步较早。20世纪60年代开始，波音公司聘请人因专家从认知心理学、行为学、生理学、视觉观察力和人体工程学等角度对操纵程序，通信、导航和监视／空中交通管理界面，失误管理等进行设计，以期提高飞行员操纵效率和飞行安全水平[3]。欧洲成立由合格审定专家、人因专家、飞行测试专家和运行专家组成的工作组，对民机驾驶舱的设计进行可用性评估，发现界面设计存在的问题，并提出人机工效

5、改善方案‘“。目前，我国在航空人为因素方面取得了一定的进展，但总体仍处于起步阶段。开展驾驶舱人机工。oh一：

6、姐¨州删一一～一e蝎．me刨订龇抵蛐扎帅Ⅲ捌竺蛳一m—m～‰孵∞nw吐h黧蒹一一灿出№岫唧喊．耋婚毗～圳№一咖一一一一一一一竺=燃一一～一一～～一m曲．k曲：『：mm罴蔓一删～础腻‰眦撇峪一～一～～～一一T钮∞协nm乳呲：cn往．“。艇，副J一～一一一一一～～一一一～一～慨第2期舒秀丽等：基于人机工效的民机驾驶舱设计原理效研究，对我国民机驾驶舱设计应用基础技术的进步和大型民机的研制具有重要的现实意义。本文从驾驶舱显示界面工效学设计、控制器件工效

7、学设计和光环境工效学设计等方面，阐述民机驾驶舱人机工效设计涉及的原理和要求，并列举若干实际工程中的人机工效设计应用实例。1民机驾驶舱人机工效设计概述民机驾驶舱人机工效设计是以“飞行员一驾驶舱一环境”整体作为研究对象，结合人机工效设计一般理论，致力于提高飞行安全为目的的设计方法。人机工效学是20世纪40年代后期跨越不同学科和领域，应用多种学科的原理、方法和数据发展起来的一门新兴的交叉学科口]。将驾驶舱设计与人机工效设计相结合，综合考虑人的特性、自动化系统和驾驶舱人机界面(显示、控制、告警)等因素，使飞行机组能够安全、舒适、高效地操纵飞机是先进民机驾驶舱设

8、计的发展方向。2民机驾驶舱人机工效学设计现代民机驾驶舱集成系统主要包括航电系统、电源系统、起落架系统、飞行控制系统、燃油系统、环控系统、氧气系统、内设系统、防火系统等邸]，而现代民机驾驶舱典型分为主仪表板、遮光罩、中央操纵台、顶部控制板和侧操纵台，所有飞机飞行状态、操纵部件和通信部件均在上述区域中安装，如图1所示。因此，驾驶舱设计的合理性是飞行安全的首要因素，而驾驶舱合理性设计的表现形式则称为驾驶舱人机工效设计。平视显示器风挡F视显示器侧杆座椅遮光罩主仪表扳侧操纵台1-]LI图1现代民机驾驶舱典型布置(A350)Fig．1Aclassiclayouto

9、famoderncivilflightdeok(A350)2．1民机驾驶舱人机工效设计的人体测