[发明专利]一种基于动作决策相关性的座舱工效设计参数分析方法

说明书

本发明提供一种基于动作决策相关性的座舱工效设计参数分析方法，对座舱的工效设计进行有效分析，包括步骤：将飞行员在不同飞行阶段中所要完成的操作任务分解为多个元任务，用决策节点和对应每个决策节点的决策状态来描述一个元任务；将元任务中不同决策节点对应的决策状态数求和得到元任务的决策次数；设置用于评价飞行员动作特性的动作指标并形成飞行员动作指标集，根据飞行员动作指标和元任务决策次数构建动作决策相关性模型；利用动作决策相关性模型得出不同座舱工效设计方案与飞行员动作决策间的相关性水平，实现对飞机座舱方案工效设计水平的有效分析。

技术领域

本发明涉及航空人机工效技术领域，尤其是一种基于动作决策相关性的座舱工效设计参数分析方法。

背景技术

飞行任务下的动作决策过程，需要飞行员感知与决策有关的信息，并在当时特定的任务情境下，运用基于分析(短时，工作记忆)、联想(长时记忆)的预测方式，实现任务连续情境的模式识别与匹配，从而进行相应的决策，并根据决策采取动作。随着飞机智能化水平的不断提高，飞行任务逐渐趋于复杂和多样化，当飞行任务越复杂，飞行员需要做出的决策次数越多，飞行员要承受的心理及生理负荷越大，操纵动作更容易出错，因此，亟需提出一种与飞行员动作决策具有相关性的座舱工效设计参数分析方法，基于该方法分析飞机座舱的工效设计是否合理，为提高飞行操纵效率、优化座舱内部布置设计提供依据。

发明内容

发明目的：为解决上述技术问题，本发明提出一种基于动作决策相关性的座舱工效设计参数分析方法。

技术方案：本发明提出的技术方案为：一种基于动作决策相关性的座舱工效设计参数分析方法，包括：

步骤1：定义飞机座舱内不同种类操作设备的工效设计参数；所述工效设计参数包括操作设备的种类、形状、体积、排列顺序、在座舱中的安装位置、设备间的间距；基于工效设计参数在半物理座舱工效设计试验平台构建飞机座舱工效设计方案，飞行员基于飞机座舱工效设计方案和控制系统的支持，执行操作任务；

步骤2：将飞行员在不同飞行阶段中所要完成的操作任务分解为多个元任务，用决策节点和对应每个决策节点的决策状态来描述一个元任务；所述决策状态包括根据该节点飞行员能够采取的操作方案；

步骤3：将每个元任务用编号j表示，j＝[1,2,...]，设元任务j中包含n个决策节点，定义在决策节点处进行一次决策状态的选择记为一次决策；计算元任务j中不同决策节点对应的决策状态数，将不同决策节点对应的决策状态数求和得到元任务j的决策次数；

步骤4：设置用于评价飞行员动作特性的动作指标并形成飞行员动作指标集；根据飞行员动作指标集和元任务j的决策次数，构建用于描述飞行员动作指标与元任务j决策次数之间关联关系的飞行员动作决策相关性模型；所述动作指标包括：飞行员动作的全面性指标、飞行员动作的准确性指标和飞行员动作及时性指标；

步骤5：根据动作指标与元任务j决策次数之间的关联关系，得出不同座舱工效设计参数与飞行员动作决策间的相关性水平，表示为L＝{l1，l2,…}，设目标水平为li，从不同种类飞机座舱工效设计参数中选取满足目标水平为li的方案。

进一步的，所述步骤3中元任务j的决策次数计算步骤包括：

2-1根据元任务中各决策节点之间的逻辑关系将元任务分为两类：顺序-选择类元任务和循环类元任务，其中，顺序-选择类元任务中后一个决策点在前一个决策点发生后才能发生，循环类元任务中在未达到设定条件时后一决策点与前一决策点保持循环关系；

2-2顺序-选择类元任务：当元任务j中只有一个决策节点时，元任务j的决策次数表示为：

S_j＝λ

其中，λ为该决策节点对应的决策状态数；