民機(jī)駕駛艙最小機(jī)組工作量評(píng)估方法研究.pdf

1、民用客機(jī)駕駛艙是機(jī)組活動(dòng)的主要場(chǎng)所，機(jī)組的工作通常是短時(shí)間內(nèi)對(duì)駕駛艙的大量?jī)x表進(jìn)行監(jiān)控，并根據(jù)儀表指示做出快速、正確的反應(yīng)與決策。飛行過(guò)程中，如果機(jī)組工作量與成員數(shù)量不匹配，可能會(huì)造成飛行員注意力不集中、懈怠任務(wù)的情況，嚴(yán)重時(shí)還可能造成機(jī)毀人亡的航空事故。因此，對(duì)于任一機(jī)型對(duì)其所需的機(jī)組工作量進(jìn)行評(píng)估，進(jìn)而確定最小機(jī)組乘員數(shù)量，顯得格外重要。本文通過(guò)設(shè)計(jì)相應(yīng)的模擬飛行實(shí)驗(yàn)并結(jié)合數(shù)學(xué)建模的方法，對(duì)機(jī)組工作量的評(píng)估方法進(jìn)行深入研究，以支持機(jī)

2、組工作量評(píng)估工作。
　　基于飛行程序，將實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、被試者、實(shí)驗(yàn)程序、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集與處理相結(jié)合，設(shè)計(jì)了模擬飛行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)以采集被試者工作量水平及可衡量其水平的生理指標(biāo)值為目的。實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)對(duì)飛機(jī)設(shè)定不同故障模式及天氣狀況的方法劃分了工作量水平，同時(shí)誘發(fā)了被試者生理指標(biāo)的變化,并驗(yàn)證了二者的相關(guān)性。
　　針對(duì)機(jī)組工作量受影響因素多、評(píng)估流程繁瑣的特點(diǎn)，結(jié)合具有“無(wú)限逼近任意非線性函數(shù)”且“具有較好容錯(cuò)能力”的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，提出

3、了以生理指標(biāo)為輸入、NASA-TLX主觀評(píng)價(jià)值為輸出的機(jī)組工作量評(píng)估模型；針對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)易陷入局部最優(yōu)的缺點(diǎn)，提出了基于GABP的機(jī)組工作量的評(píng)估模型。
　　利用MATLAB語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了BP/GABP評(píng)估模型；結(jié)合模擬飛行實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，對(duì)兩個(gè)評(píng)估模型進(jìn)行訓(xùn)練并對(duì)機(jī)組工作量進(jìn)行了預(yù)測(cè)；通過(guò)對(duì)比工作量預(yù)測(cè)值與期望值，證明了利用建模方法解決機(jī)組工作量評(píng)估問(wèn)題的可行性；通過(guò)對(duì)比BP評(píng)估模型與GABP評(píng)估模型的泛化能力，證明了GA在優(yōu)化機(jī)組