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用于认知过程的视力分配监测技术研究

作　者: 黄跃智
导　师: 傅山
学　校: 上海交通大学
专　业: 导航、制导与控制
关键词: 民机人为因素 视力分配监测 认知过程 时间同步
分类号: V328.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 28次
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内容摘要


在飞行事故的致因中有80%与人为因素有关,而在人为因素中起主导作用的是人的感知因素,有学者认为机组人员对信息的感知90%来自视觉,可见视觉在飞行任务中的重要地位。对视力分配这一视觉基本行为的研究,不仅可以监测机组人员的视力分配状态,了解和揭示机组人员目标搜索的视力分配模式,还能将视力分配监测系统中的眼动参数同行为动作、心率表现以及飞机的飞行参数进行关联,综合分析机组人员执行任务过程中的认知过程和工作负荷。本论文首先结合认知心理学和飞机驾驶人机交互的相关理论成果,给出了机组人员执行任务过程中的认知结构框架,了解机组人员信息获取、判断决策以及反应输出的过程,并在此基础上给出机组人员执行任务过程中三种不同的认知-行为模式。文中根据视力分配监测系统的硬件组成和工作原理,对系统的设计和布局进行了详细的论证,设计精度分析实验,验证构建的视力分配监测系统满足系统要求,能为视力分配监测和认知过程研究提供可靠有效的数据。然后运用模块化设计思想以及网络通信等技术设计并实现了一套视力分配监测与综合分析的系统平台,该系统主要包括数据采集模块、视频和数据加载模块、时间同步模块以及数据的分析模块等。最后本文对系统进行了相关的实验测试,结果表明:系统在满足对机组人员进行视力分配监测的同时,能很好的将眼动参数同其他参数进行关联,形成多维指标研究机组人员任务过程中的认知过程和工作负荷。为建立以机组人员人为因素为核心的、动态的、客观定量的驾驶舱评估体系做好了前期准备。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-18
  1.1 研究背景及意义  9-12
    1.1.1 研究背景  9-10
    1.1.2 研究意义  10-12
  1.2 国内外研究现状与存在的不足  12-14
    1.2.1 国内外研究现状  12-14
    1.2.2 存在的不足  14
  1.3 论文研究内容  14-18
第二章 飞行任务过程中认知-行为模型的构建  18-26
  2.1 引言  18
  2.2 工作负荷简介  18-20
  2.3 认知过程简介  20
  2.4 飞行任务过程中的认知结构框架  20-22
  2.5 飞行任务过程中的认知过程  22-23
    2.5.1 机组人员的知觉  22-23
    2.5.2 机组人员的注意—视力分配  23
  2.6 机组人员的认知-行为模型  23-24
  2.7 机组人员视野范围的划分  24-25
  2.8 本章小结  25-26
第三章 视力分配监测系统硬件构建及精度验证  26-39
  3.1 引言  26
  3.2 眼动的基本概念和测量  26-29
    3.2.1 眼动基本模式  26-27
    3.2.2 眼动测量的主要方法  27-28
    3.2.3 眼动的主要测量指标  28-29
  3.3 视力分配监测系统的结构及工作原理  29-34
    3.3.1 硬件组成  29-30
    3.3.2 工作原理  30-33
    3.3.3 设计与布局  33-34
  3.4 视力监测系统的精度验证  34-38
    3.4.1 实验设计  35
    3.4.2 实验过程  35-36
    3.4.3 实验结果分析  36-38
  3.5 本章小结  38-39
第四章 视力分配监测与综合分析系统平台的设计  39-56
  4.1 引言  39
  4.2 系统平台的需求分析  39-42
    4.2.1 系统平台的目标和功能定位  39-41
    4.2.2 系统的设计方案  41-42
  4.3 系统平台的详细设计  42-54
    4.3.1 数据采集  42-47
    4.3.2 视频和数据信息的加载  47-48
    4.3.3 时间同步  48-50
    4.3.4 系统数据分析模块的设计  50-54
  4.4 本章小结  54-56
第五章 视力分配监测及其在认知过程中的应用  56-69
  5.1 引言  56
  5.2 飞行任务的选择  56-60
    5.2.1 不同飞行阶段的比较分析  56-58
    5.2.2 操纵动作和视觉需求分析  58-60
  5.3 进近着陆过程中的视力分配监测  60-65
    5.3.1 实验方法  60-62
    5.3.2 视力分配的监测  62-65
  5.4 视力分配监测在认知过程中的应用  65-68
    5.4.1 认知过程研究  65-67
    5.4.2 认知过程的工作负荷分析  67-68
  5.5 本章小结  68-69
第六章 总结与展望  69-71
参考文献  71-75
致谢  75-76
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  76-78

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中图分类: > 航空、航天 > 航空 > 航空飞行术 > 飞机飞行安全 > 影响飞行安全的因素
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