信息化作战环境下的航空电子系统人机工程学研究

摘要

战斗机作为信息化作战环境下体系对抗的节点，对抗环境愈来愈复杂，信息呈现急速增长，飞行员工作负荷加重，认知和作战能力下降。本文针对此情况展开工作，研究了战斗机座舱显示技术及航电系统的工效评价方法。主要内容如下： ⑴介绍了人机工程学的定义、研究内容及方法，对飞行员作业可达性进行了分析，探讨了座舱显示及布局的一些准则，并就座舱工效评价体系的建立初步进行了研究。 ⑵研究了座舱显示的几个关键技术。一是在全景拼接算法的基础上进行改进，得到了清晰的拼接图像；二是提出了一种适合于座舱的基于圆模式的图像缩小算法；三是针对多窗口多视频合成显示提出了新思想，并相应设计了MATLAB仿真程序且进行了仿真，仿真效果良好；四是对座舱仪表的反走样算法提出了结合DSP设计的思想，重点研究了直线反走样算法；五是研究了三维座舱显示的各功能模块，对碰撞检测和解决模块进行了重点分析。 ⑶对航电系统的工效评估进行了研究。基于DEIPHI法建立了四级指标评价体系，根据美国工业委员会工效模型建立了评估模型，用1-9级标度法构造了判断矩阵，并进行了一致性检验。结合AHP和品质函数形成了算法，最后利用LabVIEW对此评估进行了仿真，软件界面友好，结果符合实际。

目录

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究近况

1.3本文所做工作

1.4论文组织

第二章 战斗机座舱工效基础

2.1人机工程学

2.1.1人机工程学的定义

2.1.2人机工程学的形成和发展

2.1.3人机工程学的研究内容与方法

2.2飞行员作业可达性分析

2.2.1飞行员视界模拟分析

2.2.2飞行员肢体作业域分析

2.3座舱显示布局准则

2.3.1显示器信息显示原则

2.3.2显示器的基本飞行参数信息指示原则

2.3.3战斗机的控制器布局设计原则

2.3.4显示器与控制器的组合原则

2.4座舱设计工效方法及评价体系的建立

2.4.1工效评价指标体系的形成和内容

2.4.2座舱工效评价体系

第三章 座舱显示关键技术研究

3.1引言

3.2全景拼接技术

3.2.1拼接原理

3.2.2拼接算法

3.2.3实例Matlab演示

3.3目标图像缩放算法

3.3.1三种经典算法介绍

3.3.2本文基于圆模式的综合图像缩放算法

3.3.3缩放效果比较

3.4多窗口多视频合成显示

3.4.1算法思想

3.4.2缩放算法选择

3.4.3参数说明

3.4.4各种显示模式的实现

3.5仪表反走样算法

3.5.1 Bresenham直线生成算法

3.5.2两步算法

3.5.3两种反走样算法

3.5.4改进的反走样算法

3.6三维飞行交通信息显示

3.6.1 CDTI能力及特点

3.6.2 CDTI装载模块

3.7本章小结

第四章 航电系统整体工效评价分析及仿真

4.1工效指标的选取

4.1.1工效的定义及分类

4.1.2工效准则及工效指标选取原则

4.2 Delphi法指标体系

4.2.1指标体系

4.2.2 Delphi法指标体系建立

4.2.3指标体系简化

4.2.4航电系统工效指标体系

4.3工效评估模型的建立

4.3.1评估模型的分类及评估方法

4.3.2航电系统工效评估模型

4.4基于AHP和功效函数法工效评估

4.4.1层次分析法(Analytical Hierarchy Process)

4.4.2AHP和功效函数法工效评估

4.5仿真软件设计

4.6本章小结

第五章 总结与展望

致谢

参考文献

附录