[发明专利]基于迁移工作流的飞机驾驶舱人机界面信息调度系统及方法

说明书

本发明提出一种基于迁移工作流的飞机驾驶舱人机界面信息调度系统及方法：该系统包括迁移工作流管理系统、人机任务调度模型、人机一体化决策模型、知识库、人机功能分配模型、迁移实例；通过工作流调度，调整迁移智能体流转路径与功能需求，针对人机认知特性分配人机功能与确定功能优先级，建立人机信息需求与反馈调度队列。本发明具有实时性强、人机负荷均衡、工作效率高等优点。

技术领域

本发明属于航空系统技术领域，具体涉及一种基于迁移工作流的飞机驾驶舱人机界面信息调度系统及方法。

背景技术

人机显示界面(Human Machine Interface,HMI)是人与机器发生交互的人机接口，在飞行过程中，飞行员通过人机显示界面获取信息，并对信息加工处理，最终决策反馈实现人机交互过程。人机显示界面集合了飞行系统的所有参数和状态信息，如飞行高度、速度、航向、迎角、航路点、发动机转速、油箱油量等实时飞行信息。设计良好的驾驶舱人机显示界面可帮助飞行员快速获取信息，减轻飞行员认知负荷。

新一代的智能化驾驶舱中飞行控制系统具有很强的操作飞机能力，也擅长智能化调整任务分配，在人机界面中合理调度执行任务所需的信息，帮助飞行员处于更好的工作状态。

传统的驾驶舱设计理念是以“技术的集成”为中心，显示器的屏幕较小，界面中显示的信息有限，需要多个小屏显示器显示不同系统的信息，飞行员不得不在几个显示屏中反复寻找。现代驾驶舱人机显示界面的设计还是以增加显示器的功能为主，飞行员获取的信息过多，导致飞行员容易疲劳，工作负荷较大。

研究表明，人在高压、工作负荷较大的情况下认知能力降低，发生误读、误操纵的机率大大增加。由此可见，以“技术的集成”为中心的设计理念已不再适用，需要转变思路以“飞行员认知为中心”的设计理念，提供一个良好的人机显示界面，可增强飞行员的认知能力，降低飞行员的疲劳程度，减少飞行员的认知负荷。

发明内容

发明的目的是提供一种基于迁移工作流的飞机驾驶舱人机界面信息调度系统及方法，以降低飞行员的疲劳程度，减少飞行员的认知负荷。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于迁移工作流的飞机驾驶舱人机界面信息调度系统，包括迁移工作流管理系统、人机任务调度模型、人机一体化决策模型、知识库、人机功能分配模型、迁移实例；其中，

所述迁移工作流管理系统用于定义飞行任务执行的工作流、分解工作流过程、创建迁移实例和任务指派、生成初始迁移路径、启动工作流、工作流状态监控；

所述人机任务调度模型用于建立人机工作任务队列、建立人机工作任务执行信息流需求表、根据优先级调度人机当前执行任务，发送任务执行后更新的新信息给人机一体化决策模型；

所述人机一体化决策模型用于读取飞机飞行数据信息，根据任务需求加工信息建立决策模型，把决策的结果提交给人机功能分配模型；

所述知识库包括信息调度系统相关知识库；

所述人机功能分配模型提供人机界面接口，以决策结果、信息显示需求作为调整功能情景、功能界面的依据，形成最新的人机功能分配列表以及相关操作界面。

所述迁移实例具有独立的智能，根据任务执行的状况进行任务分解并反馈工作流引擎调度。

所述人机信息知识库以面向对象、一阶谓词建立，包括飞行数据信息、人机界面信息、人机任务队列调度算法、人机决策算法。

获取迁移实例执行过程中的时间、性能、准确率工效指标，设置阈值，均衡人机工作负荷，建立人机功能分配模型。

一种基于迁移工作流的飞机驾驶舱人机界面信息调度方法，步骤如下：