發(fā)布時間：2020-06-03 06:21

【摘要】：頭盔顯示系統(tǒng)(HMDs)作為新型高性能戰(zhàn)斗機飛行員執(zhí)飛過程中的主交互界面,其優(yōu)勢明顯且技術條件已經較為成熟,對于越來越多樣化與復雜化的空中任務,HMDs在協(xié)助飛行員高效完成任務,從容應對越來越大的界面信息量等方面有重要作用,因此HMDs已被大部分國家裝備于各自的先進高性能戰(zhàn)斗機上,目前我國國內針對HMDs界面的研究主要集中于硬件設備的設計研發(fā)和相關核心技術的攻關,而較少從界面認知的角度對其界面進行設計研究,而通過動效設計等元素來探索優(yōu)化HMDs界面,降低戰(zhàn)斗機飛行員認知負荷的研究探索更是缺少。本文首先對HMDs應用過程中存在的認知角度的問題進行了研究分析與總結,發(fā)現(xiàn)了“飛行錯覺與操作失誤”這一關鍵問題,并總結了一套基于認知角度開展HMDs界面設計可以遵循的原則。與此同時本文也對基于意象,基于用戶體驗和基于信息表達等方面的多個動效設計理論方法進行了分析,針對應用于HMDs界面的設計方法展開了理論研究并總結出了一套將動效設計應用于戰(zhàn)斗機HMDs界面設計的方法理論與主要原則。對于獲得的理論方法,本文進行了實際設計實踐,對“飛機姿態(tài)感知界面”這一對于解決“飛行錯覺與操作失誤”問題至關重要的信息界面開展了設計,并對設計成果進行了簡單實驗測試。經實踐初步驗證,本研究所得的將動效設計應用與戰(zhàn)斗機HMDs界面設計的方法原則在降低戰(zhàn)斗機飛行員執(zhí)飛過程中的認知負荷具有積極作用。該研究成果豐富了 HMDs界面設計研究領域的理念與方向,對進一步改善HMDs使用過程中飛行員的認知情況與態(tài)勢感受效率起到了推動作用。
【圖文】：

夠極大地提高戰(zhàn)斗機飛行員在近距離格斗中的交互效率與操縱速度，進而發(fā)揮出更加強逡逑大的戰(zhàn)斗力。在第一次世界大戰(zhàn)期間（１９１６年），Ａｌｂｅｒｔ邋Ｂａｃｏｎ邋Ｐｒａｔｔ設計制作了邋“頭藍逡逑綜合槍（Ｈｅｌｍｅｔ邋Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ邋Ｇｕｎ，，ＨＩＧ）”系統(tǒng)（如圖１－１所示），他在這一系統(tǒng)中將瞄準逡逑具和槍都整合進了頭盔之中，對通過頭盔上的瞄準具跟隨頭部轉動進行實時的直觀瞄準逡逑這一設計理念進行了成功實踐，并被廣泛認為是后來出現(xiàn)的頭盔瞄準具（Ｈｅｌｍｅｔ逡逑Ｍｏｕｎｔｅｄ邋Ｓｉｇｈｔ，ＨＭＳ）設計的前身。自此伊始，通過頭戴式目苗準具直接進行實時火力目苗逡逑準控制的設計理念開始傳播，至今已有超過百年的歷史。而將這一理念與現(xiàn)代科技結合逡逑予以發(fā)揚光大，將現(xiàn)代電子顯示技術應用于頭盔之上的第一次實踐成果，便是時任美國逡逑哈佛大學教授、美國ＡＲＩＡ信息處理辦公室主任的Ｉｖａｎ邋Ｓｕｔｈｅｒｌａｎｄ于２０世紀６０年代逡逑初設計并制造的一種頭盔顯示器系統(tǒng)（如圖１－２所示）［２］［３］。逡逑Ｉｖａｎ邋Ｓｕｔｈｅｒｌａｎｄ的成果具有強烈的先驅性的示范作用，美軍在配備該款頭盔顯示器逡逑系統(tǒng)后的戰(zhàn)斗力提升是明確而直觀的，這也即為各國軍事專家與研究機構針對軍用頭盔逡逑顯示器的研究活動拉開了序幕。而對這一領域科研探索與實踐產生更加強烈刺激與推動逡逑作用的

圖１－邋２邋１９６８年第一臺頭盔顯示器逡逑
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：V271.41

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7 朱瑜;許

本文編號：2694430