人因工程學在飛機設計中的應用

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1、人因工程學在飛機駕駛艙空間布局設計中的應用摘要:本文在回顧現(xiàn)有駕駛艙設計中人因工程學主要研究方法的基礎上,著重探討了飛機駕駛艙空間布局設計中人因工程設計原則的具體應用,并對這些設計方法的優(yōu)劣進行對比和評價,最后提出設計中需要注意的若干問題。關鍵詞:人因工程學;研究方法;空間布局設計TheapplicationofHumanFactorsEngineeringinthecockpitspacelayoutdesignAbstuction:BasedonreviewingtheexistingprimaryresearchmethodofHumanFactorsEngineeringonthec

2、ockpitdesigning,thisarticlediscussedtheHumanFactorsEngineeringprincipleandit’sspecificusingofaircraftcockpitspacelayoutdesign,andevaluatethesuperiorityofcomparison,finallyputsforwardsomeproblemsneedtobetakenattention.Keys:HumanFactorsEngineering;researchmethod;spacelayoutdesign1引言根據(jù)臺灣工效學學會的定義,人因工程是

3、指“了解人的能力與限制,以應用于工具、機器、系統(tǒng)、工作方法和環(huán)境之設計,使人能在安全舒適及合乎人性的狀況下,發(fā)揮最大工作效率和使用效能,并提高生產(chǎn)力及使用者的滿意度的學科領域?!币延械难芯勘砻?,人因工程學在增進系統(tǒng)安全,提高人員滿意度,和提高系統(tǒng)績效等方面能發(fā)揮很大的作用[1]。人因?qū)W最初的研究范圍比較狹小,只涉及軍事、工業(yè)領域人—機界面交互的一些問題,目前的研究范圍已得以擴大,與人類工效學、工程心理學及認知工程學等學科有著緊密的聯(lián)系,并在核工業(yè)、汽車設計、風險評估、航空領域等都產(chǎn)生了廣泛的影響。2人因工程學的研究進展及研究方法2.1人因工程學的研究進展及方法人因工程是一門相對年輕、獨立和獨

4、特的實踐性學科,其研究與應用重心歷經(jīng)了軍事、工業(yè)人因工程、消費產(chǎn)品及服務、計算機人因工程等領域階段,到20世紀90年代興起宏觀人因工程和認知人因工程研究后,逐步轉(zhuǎn)移到工業(yè)系統(tǒng)。其研究內(nèi)容現(xiàn)主要涉及到以下四個方面[2]:1)硬件人因工程:起初稱為人-機器接口技術(shù),代表了人因工程學科前30年的主流應用方面,最初研究人的生理和知覺特性,并將其相關成果應用到操作、顯示與工作空間布局的分析、設計和評價等過程中。這仍然是今天人因工程的最大研究應用領域。2)環(huán)境人因工程:該技術(shù)主要研究處于各種環(huán)境狀態(tài)(光、熱、噪聲和振動等)下時人的能力及其極限。近幾十年來,隨著對人與其自然和人造環(huán)境間關系的認識和探討不斷

5、深入,該技術(shù)不斷得到應用和發(fā)展。3)認知人因工程:該技術(shù)是隨著20世紀60年代硅芯片的誕生及隨后的現(xiàn)代計算機革命的興起,它最初研究的是人們獲取和加工信息的方式,現(xiàn)在該技術(shù)主要應用于設計或完善系統(tǒng)軟件,從而提高其可使用性。4)宏觀人因工程:這是人因工程的最新分支,興起僅僅10余年。前述3種類型的研究重心在于單個的操作者和操作小組(子系統(tǒng)),可以說是處在“微觀”人因工程層次上。此時人因工程開始著重研究組織系統(tǒng)和工作系統(tǒng)的設計及與此相關的人—機器、人—環(huán)境和人—軟件等多個接口整體的設計問題。由于人因工程的全面研究涉及到人類工效學、工程心理學及認知工程學等多個學科,所以其研究方法一般采基礎研究和應用

6、研究相結(jié)合的方式[3],通過對具體人群、產(chǎn)品和系統(tǒng)等的研究,發(fā)展出相應理論、原理,再把研究擴展到不同系統(tǒng)和環(huán)境下,力求得到若干可以普遍應用的原理。研究通常需要進行數(shù)據(jù)采集,人因工程學研究中數(shù)據(jù)采集方法有很多種,主要采用的有實驗研究法和描述性研究法。前者通過自然實驗或?qū)嶒炇覍嶒瀬砜刂谱宰兞亢陀绊懽宰兞孔兓沫h(huán)境因素,觀察和記錄自變量因素引起的因變量的變化;后者直接測量一些變量并評估各個變量間關系的方法,來收集復雜的實際系統(tǒng)的變化數(shù)據(jù),并得出實驗結(jié)論。2.2駕駛艙設計中的人因工程學研究現(xiàn)狀在過去幾十年里,發(fā)動機、系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)設計等方面的改進大大降低了事故率并提高了飛行效率,但飛行高度、速度、巡航時

7、間的增加及顯示系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)的高度自動化,卻造成對飛行員生理心理負荷的增大,人的因素成為制約飛行安全的主要因素,駕駛艙作為人機接口最突出和集中的地方,其設計的優(yōu)劣直接關系到飛機飛行的安全,自然成為人因工程學在航空領域的研究重點[4]。最早在駕駛艙設計中運用人因工程學理論的是美國和日本,他們研制了許多基于人因工程設計理論和原則的計算機輔助軟件,并廣泛應用于飛機駕駛艙和汽車駕駛艙的設計總,比較典型的代表有:197

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