【摘要】：當(dāng)前人工智能技術(shù)于航空領(lǐng)域的應(yīng)用存在研究分散、總體設(shè)計(jì)思想落后的問(wèn)題,導(dǎo)致無(wú)法將各種技術(shù)融合以形成一個(gè)完整的智能輔助系統(tǒng)來(lái)提升飛行員的決策能力。本文首先總結(jié)了飛行員的能力限制及座艙功能存在的問(wèn)題,分析了座艙智能輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求,在此基礎(chǔ)上,重點(diǎn)綜述了飛行員助手項(xiàng)目的總體結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì),給出了各分系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式。最后,梳理了相關(guān)內(nèi)容,指出項(xiàng)目中尚可完善之處,為今后的研究指明方向。
【圖文】：

的差錯(cuò)。差錯(cuò)模型建立的關(guān)鍵是如何界定差錯(cuò)。文獻(xiàn)［２６，３１］指出，由于掌握的知識(shí)有限，在有限的、正確的知識(shí)下，做出非最優(yōu)化行為、產(chǎn)生非預(yù)期結(jié)果、或未按程序執(zhí)行任務(wù)等都不一定產(chǎn)生差錯(cuò)，甚至有些結(jié)果是在所難免的。但是，不正確的知識(shí)必然導(dǎo)致差錯(cuò)的發(fā)生，而且這部分差錯(cuò)很難被監(jiān)測(cè)到。３．３行為模型在眾多行為模型的研究中，總結(jié)比較全面的是Ｒａｓｍｕｓｓｅｎ的成果［３２］。文獻(xiàn)［３２］在分析了人類(lèi)行為模型中不同元素之間區(qū)別及聯(lián)系的基礎(chǔ)上，總結(jié)出行為的３個(gè)層級(jí)，如圖１所示。圖１人的行為模型［３２］Ｆｉｇ．１Ｂｅｈａｖｉｏｒｍｏｄｅｌｏｆｈｕｍａｎ［３２］１）基于本能層級(jí)。該層級(jí)，人是基于本能對(duì)外界作出反應(yīng)，是未經(jīng)思考的。例如：開(kāi)車(chē)時(shí)，車(chē)前突然出現(xiàn)一只動(dòng)物，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員通常會(huì)立即打方向盤(pán)以趨避（結(jié)果非常危險(xiǎn)）。２）基于規(guī)則層級(jí)。人通過(guò)感知器官獲取外界信息，部分信息能夠直接轉(zhuǎn)換成可以識(shí)別的符號(hào)，被識(shí)別之后，結(jié)合當(dāng)前任務(wù)或狀態(tài)，將之與記憶中類(lèi)似問(wèn)題相關(guān)聯(lián)，確定是否有明確的行動(dòng)規(guī)則，最后尋找到相應(yīng)的反應(yīng)行為。３）基于知識(shí)層級(jí)。人在面對(duì)未知事物時(shí)，外界信息只是具有象征意義的符號(hào)，記憶中不包含相應(yīng)規(guī)則，此時(shí)需要利用已有知識(shí)結(jié)合所要達(dá)到的目標(biāo)進(jìn)行推理并找到正確的答案。這一層級(jí)是人類(lèi)行為的最高層級(jí)。行為模型的建立，有利于智能輔助系統(tǒng)于飛行員行動(dòng)的每一過(guò)程中起到輔助作用。３．４工作負(fù)荷模型工作負(fù)荷模型的建立有利于智能輔助系統(tǒng)分析飛行員的工作狀態(tài)，判斷其承受能力，自適應(yīng)地調(diào)整輔助等級(jí)。目前工作負(fù)荷模型的建立共有以下３種方法。１）時(shí)間節(jié)點(diǎn)法。通過(guò)估計(jì)每一項(xiàng)任務(wù)完

３５６８航空學(xué)報(bào)Ｄｅｃ．２５２０１６Ｖｏｌ．３７Ｎｏ．１２圖３系統(tǒng)狀態(tài)分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖［１］Ｆｉｇ．３Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｏｆｓｙｓｔｅｍｓｔａｔｕｓｓｕｂｓｙｓｔｅｍ［１］提供給飛行員。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)能夠在復(fù)合故障發(fā)生的情況下，提供足夠的解決方案或是建議。輸入／輸出（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）：解碼編碼數(shù)據(jù)。診斷（Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ）：監(jiān)控航空總線數(shù)據(jù)以探測(cè)設(shè)備的故障并隔離，并將故障數(shù)據(jù)傳送至狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，判斷影響。狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)（ＳｔａｔｕｓＤａｔａｂａｓｅ）：存儲(chǔ)飛機(jī)性能模型數(shù)據(jù)。限制估計(jì)（ＬｉｍｉｔｓＥｓｔｉｍａｔｉｏｎ）：接收狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)傳來(lái)的飛機(jī)性能數(shù)據(jù)，及故障對(duì)飛機(jī)性能的影響數(shù)據(jù)，判斷這些數(shù)據(jù)于任務(wù)的限制，監(jiān)控執(zhí)行過(guò)程中的機(jī)動(dòng)動(dòng)作及計(jì)劃，如果故障影響到任務(wù)的完成，發(fā)送命令至規(guī)劃器，啟動(dòng)規(guī)劃功能。糾正操作（ＣｏｒｒｅｃｔｉｖｅＡｃｔｉｏｎ）：針對(duì)系統(tǒng)故障，給出糾正操作。任務(wù)控制（ＴａｓｋＣｏｎｔｒｏｌ）：采用黑板系統(tǒng)，控制數(shù)據(jù)在系統(tǒng)狀態(tài)分系統(tǒng)的各項(xiàng)功能中的流動(dòng)，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)先度排序，確保最緊急的事件優(yōu)先處理。４．２態(tài)勢(shì)評(píng)估分系統(tǒng)態(tài)勢(shì)評(píng)估分系統(tǒng)（如圖４所示［１］）通過(guò)傳感器獲取外部信息，結(jié)合其他分系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，例如人機(jī)接口分系統(tǒng)推理得到的飛行員意圖、規(guī)劃分系統(tǒng)規(guī)劃得到的計(jì)劃信息，使用ＧｅｎｅｒａｌＥｌｅｃｔｒｉｃ開(kāi)發(fā)的不確定環(huán)境下的推理系統(tǒng)（ＲｅａｓｏｎｉｎｇｗｉｔｈＵｎｃｅｒｔａｉｎｔｙＭｏｄｕｌｅ，ＲＵＭ）判斷當(dāng)前態(tài)勢(shì)對(duì)任務(wù)的影響及其可能的演變，并持續(xù)跟蹤評(píng)估。圖４態(tài)勢(shì)評(píng)估分
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