浅谈人机界面分析

浅谈人机界面分析

关键词：人机界面 根据事故统计分析，人的因素是影响现代航空安全的重要因素。全世界约有2/3以上的飞行事故的直接原因是飞行机组的失误。在我国16年民航飞行事故中，人的因素达64%，如果再考虑到空中交通管制和机务方面原因，这个比率约为80%～90%。因此，人的因素不可替代地成为航空安全的关键因素。

人的因素（Human Factors）,在我国民用航空界也称人为因素。它是按照人的解剖学、生理学和心理学等方面的特性，设计“机”，并使之符合人的高效、健康、安全、舒适的各种要求；优化人—机—环境系统，使三者达到最佳配合，以最小的劳动代价，换取最大的经济效果。现代飞机的自动化程度越来越高，自动控制系统已经达到了相当完善的程度。

同时，现代飞机也是应用人机工程学最充分的产品。人们已经体验到现代飞机驾驶舱内宜人的环境和自动化带来的高效与舒适，以及相当高的安全可靠性。技术的重大改善，使人的因素的重要作用更显得突出。

一、SHEL模型

人处于特定的人机界面，可以用SHEL模型来描述。人为失误容易产生于以人为中心的与硬件、软件、环境以及其他人之间的接点上。这些接点也被称为SHEL模型的四个界面：L—S界面、L—H界面、L—E界面、L—L界面。其中S（Software）代表软件，H（Hardware）代表硬件，E（Environment）代表环境，L（Liveware）代表人。L—S界面是指人与软件之间的关系，研究合理的操作程序、检查单程序以及应急程序等问题，以便简化作业环节，减少人的劳动负荷和劳动强度。L—H界面是指人与硬件之间的关系研究人与显示器、操纵器之间的相互适应问题，以及使人机界面设计更为适合人的要求。L —E界面指人与其所处的环境的关系，研究特定环境中的噪声、振动、高低温、加速度、生物节律、时差等对人的影响，以及适应过程和反应规律。L—L界面指人与人之间的关系，即工作中人与其相关的人之间的配合协调关系。如在驾驶舱环境中，它是研究机组成员之间、机组与航管人员、签派人员之间的人际关系，个体交流、机组协作与配合，机长的领导艺术的管理心理学和社会心理学。

SHEL模型的核心问题是人。无论机器的自动化程度怎样高，人始终是作业系统中最重要的主导因素，由于人类自身的局限，人也是易变化和不可靠的因素。

二、人机系统的功能

1.信息接受

信息来自飞机、A/P（自动驾驶仪）、ATC（空中交通管制）、以及外界环境等方面。信息接受就是飞行员对以上各信息的监控，它是飞行过程中判断决策乃至操作的基础，判断决策是人机系统的中心环节，人们必须通过准确全面及时地信息接受，才能做出正确的判断和有效的操作。在信息接受方面包括人-机信息链，人-人信息链，和空-地信息链。

（1）人-机信息链（P-C）：人对仪表装置的认读的准确全面和迅速，特别是对警示装置的反应更强调其时效性。对自动驾驶状态，飞机在自动器的协调下从事着复杂的飞行过程，这个过程的进行往往是看不见的，人的主要工作是对飞机状态的监控和管理的信息接受、与正常状态的比较判断，这种新的人机分工虽然最大限度地减轻了人的体力负荷，但在心理上带来了新的问题。如注意力凝滞、慌乱（Confusion）和缺乏处境意识等。一架B747飞机低于安全高度进近，当近地警告报警时，驾驶员非但不予注意，反而要摆脱令人厌烦的声音将它关闭，造成机毁人亡的惨痛教训。因此人们要求一旦GPWS（近地警告装置）报警，应立刻把飞机拉起来直到报警结束。

人机界面不合适的问题也应引起足够的重视。目前的飞机设计必然要考虑人体工程学原理。然而由于种族差异，文化差异，习惯不同，以及地区差异，终会导致人机交界面的不匹配。比如，目前引进的现代化运输机，其高度用英尺为单位，而我国飞行规则要求空中交通管制采用国际单位制，即高度用米为单位：这就要求飞行员必须进行换算，增加了发生飞错高度的可能性；另外，飞行甲板上均用英文标识，重要信息的英语提示，对我国飞行员来说，造成一个陌生的工作环境，在人机信息交换中形成屏障，乌鲁木齐MD-82飞机失事就是一个说明。因此，英语成了现代飞机驾驶的叩门砖。飞机是否考虑我国飞行员的人体尺度和人机工程学标准以及具体要求，在使用中是否方便、舒适，是否容易产生误操作等问题的分析和评价，也是应当引起注意的问题。

（2）人-自动器信息链（A-C）：指机组对A/P的监控。要把它同P-A区别开来，A/P的状态对飞机的影响极大，忽视A-C链的后果是机组在操作中的处理不当，或发生人机对抗。

（3）人-人信息链（C-C）：指机组内的信息交换以达到信息共享、协调配合。机组内的信息交换并不是可有可无的，而是飞行中的必要过程。因为现代飞机的设计已超越单人作业能力，只有机组间充分的交流，彼此合理分工，协调配合，才能发挥机组整体的效能，也才能保证飞机的安全飞行。

（4）空-地信息链（A-G）：空地信息传递主要靠语言、听觉为主，多在起飞和进近阶段发生，而这个阶段是机组最繁忙的，也是人与A/P角色交换的时期。语言本身的多义性和 …… 此处隐藏：2807字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……