Camın Ötesinde: İnsan-Makine Interface Design Cockpit Etkililiği Nasıl Tanımlar

Buhar-gauge analog kokpitlerinden tamamen dijital cam kokpitlerine geçiş, jet motorundan bu yana havacılıkta en dönüştürücü değişimdir. Bu entegre ekran sistemleri -Primary Flight Displays (PFD), Navigation Displays (ND), Elektronik Orta Havalı Uçak İzleme (EICAS) - HMI'nin tasarım ve sistemi ile ilgili kötüleştirici bir şekilde tasarıma katkıda bulunduğunda, HMI'nin pratik sonuçları ile ilgili olarak iyi bir şekilde tasarlanmıştır.

Cockpit Bilgileri Sunumunun Evrimi

HMI'nin neden bugün çok önemli olduğunu anlamak için, her bir parametre için özel bir analog enstrümanlar kullandı: hava hızlı gösterge, tutum göstergesi, altimeter, dikey hız, başlık göstergesi ve motor ölçümleri her biri belirli bir yere, belirli bir görünüme sahip oldu. pilotun geniş bir panelde taraması, zihinsel olarak entegre verileri ve bir sonrakine bakmak için neyin öncelik verdiğini önceliklemişti.

Boeing 777 ve erken Airbus A320 model gibi uçakta ilk cam kokpitleri üretimi, bu bireysel ölçümlerin çoğunu katla-ray tüp ekranlarıyla değiştirdi.TheETHFLT:0)Boe 777[Döneticileri, 1995 yılında sertifikalandırılan altı büyük ekran, yeniden yapılandırılabilir olan altı büyük ekranları kullanarak, pilot olmadan karmaşık verileri nasıl tanıtılır: kritik uyarıları nasıl sağlanırken kritik uyarıları nasıl sağlanır ve nasıl fark edilir.

Bugünün cam kokpitleri, örneğin PMbraer E-Jet E2), [[Dönetici # 7500 [DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD) ve sentetik vizyon teknolojisi gibi modern geri yükleme çözümleri, temel meydan okuma aynı zamanda uçuş sırasında pilot performansa ve yüksek çözünürlükte de olsa gerek.

HMI Design Cam Cockpit Başarısında Eleştirel Faktör Why HMI Design Is The critical Factor in Glass Cockpit Success

Bir cam kokpitin etkinliği, piksel sayı veya işleme hızıyla ölçülmüyor. Pilotun zihinsel modelini ve ortamını nasıl iyi desteklediğiyle ölçülüyor. HMI, uçağın iç verileri ve pilotun karar verme arasındaki arabulucudur.

Araştırma, HMI'lerin yaklaşık olarak gerçekleştirdiğini gösteriyor: 0,9.Bilgesel ergonomik kazalar [Dönetici: 1 ), birkaç yüksek profilli kazalara öncelik veren faktörlere öncelik veren, NTSB'nin soruşturması, hava Güvenliği Kurulu (NTSB)[DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD)[DDDD)[Döneticileri ve düşük seslendirme kazaları, sabit olmayan hava durumu tespit eden ve doğrudan dışsal olmayan uçaklara alternatifleri gösteren bir araştırmadır.

Aksine, iyi tasarlanmış HMIs, pilotların alışılmadık tavırlardan veya sistem başarısızlıklarından daha hızlı geri dönmesine yardımcı olabilir.Ücretsiz görme[DDDDD arazi gösterimi, uçuş sembolü ile karıştırılmış) özellikle düşük olasılık koşullarındaki farkları artırmak için gösterilmiştir.

Cam Cockpits için Etkili HMI Prensipleri

1. Clarity Through Consistent Symbology and Color Coding

Her sembolü, renkli ve cam ekrandaki font büyüklüğü anlam taşır. Etkili bir HMI pilotların nasıl uçup öğretildiğine dair tutarlı bir görsel dili kullanır. Örneğin, [[0) Mavisi gökyüzündeki, leke için kahverengi - evrensel. Uyarılar standart bir renk hiyerarşisi takip eder: hemen dikkat (savaş) için kırmızı, normal operasyon için yeşil ve nötr bilgi için beyaz.

HMI tasarımcıları ayrıca GÜNÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNÜŞÜNCÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜŞÜNÜ

2. Mantıksal Organizasyon ve İş Akışı

İyi organize edilmiş HMI grupları, mantıksal olarak ilgili bilgilerle ilgili olarak, motor parametreleri birlikte görünmelidir, ekranlara dağınık olmamalıdır.Azersiz bilgi uçuş planı sayfalarına yakın olmalıdır. Kontrol arabirimleri - düğmeleri, knobs veya dokunmatik ekranları - takip etmeli:0") Yerel kokpit kokpitler.[Döneticileri normal olduğunda, ışıklar veya göstergeler dikkat gerektirir.

Dahası, HMI karmaşık zihinsel spor salonunu gerçekleştirmek için pilotları zorlamamalıdır. Bir örnek, uçuş yönetimi bilgisayarın programlamasıdır (FMC). Bir yol noktaya girildiğinde, uçak batarken üç katmanın derinleştirilmesi gerekir, tasarım başarısız oldu.En iyi sistemler, daha yumuşak anahtarlar ve ses komutları en aza indirmek için kullanıyor.

3. Immediate ve Intuitive Feedback

Her pilot giriş açık ve acil bir yanıt üretmelidir.Bir pilot otomatik pilot panelde yüksek çözünürlükte ayarlandığında, yüksek çözünürlükte PFD'de anında değişiklik yapmalıdır.Bir düğme basını kayıtlısa, sistem görsel veya haptik geri bildirim sağlamalıdır.

Geri bildirim aynı zamanda sistem başarısızlıkları için de geçerlidir. Etkili bir HMI sadece bir uyarı mesajı göstermeyecektir, ancak ayrıca etkilenen parametreyi (örneğin, benzin basıncı ölçüm kırmızısı) ifade eder, ancak pilot bu rehberliğin kalitesini hızla engelleyebilir - kritik olmayan uyarıların - pürüzsüz bir kurtarma ve kokpital aşırı yükleme arasındaki farkı ne yapar.

4. Kritik Bilginin Reddanması

Cam kokpitleri doğal olarak kırmızıdır çünkü birden fazla sensörden aynı verileri sergileyebilirler. Ancak HMI tasarımındaki kırmızılık iki ekrana sahip olmaktan daha fazlasıdır.Bu nedenle bir cue eksikse, başka bir şey mevcut olabilir. Örneğin, bir hava hızı, geleneksel bir kaset ve dikey hız eğilimi göstergesi olarak gösterilebilir.

Bu ilke aynı zamanda sadece tek bir tip cue'ye güvenmemelidir. Pilot bunu duymalı ve bunu hissetmeli (kafacıklı bir yığın veya diğer tactile cihazı) 787 Dreamliner) Bu, birincil uçuş bilgilerini ileriye dönük bir görüntüde kullanmamalıdır.

5. Adaptability and Personalization

İki pilot tam olarak aynı tercihlere sahip değildir ve farklı operasyonel senaryolar farklı ekran konfigürasyonları gerektirir. Etkili bir HMI güvenlik standartları olmadan makul bir özelleştirmeye izin verir. Örneğin, pilotlar navigasyon haritalarının nasıl yönlendirildiğini karar verebilir (daha fazla. kuzeye kadar), hangi motor parametrelerinin alt barda görünmesine izin verebilir.

Adaptability ayrıca sistem, uçuş aşamasına dayanan davranışını değiştirebilir.Akade sırasında, HMI ayrıntılı motor trend verileri gösterebilir; yaklaşım sırasında, bu durumu baskıya ve betonlara öncelik vermeli ve dişli göstergelere öncelik verebilir.]FLT:0)Mode farkındalığı).

Bilişsel Yük ve Durum Farkındalığı: Gerçek Toplayıcılar

Tüm bu tasarım ilkeleri, Bilişsel Yük kavramına ilişkindir: 0[0] Bilinçli yük[Dönetici: 1) Cam kokpitleri verileri ile sel pilotlar olabilir, ancak HMI'nin işi, verileri harekete geçirilebilir bilgi haline getirmektir. Bilişsel yük, özellikle de bilgi için gerekli olan zihinsel çaba miktarıdır.

Ulaşımın Volpe Merkezi[[Dönetici] Bölümünün, pilot performanstan elde edilen farklı HMI tasarımlarının, entegre birincil ve navigasyon verileri ile HMI'nin (bu sözde “büyük resim” düzeni) başarısız motorun% 40'ını farklı ölçümlerle karşılaştırması için nasıl etkilendiğini incelemiştir.

Durum farkındalığı - uçağın etrafında neler olduğunu ve bir sonraki ne olacağını tahmin edin - HMI.ETHFLT:0)Bitsley'nin üç seviyeli modeli) (perception, projeksiyon, projeksiyon) pilota yardımcı olmalıdır:

  • Çiğ veriler (hava hızlı, yüksek hava, hava)
  • Bu verilerin ne anlama geldiğini anlamak (hava hızlısı çürümek, yükseklik çok düşük).
  • Gelecek durumu (eğer bu devam ederse, uçak duracaktır).

Zavallı HMI tasarımı bu zinciri kırabilir. Örneğin, yüksek bir uyarı diğer seslerle çok sessiz veya kolayca maskelenmişse, algı başarısız olur.Eğer ekran bir rüzgar alarm gösterir ancak önerilen kaçış manevrasını göstermezse, anlama eksik değildir.Eğer uçuş yolu vektörü PFD'de göstermezse, pilot uçağın 10 saniyede nerede olacağını proje yapamaz.

Vaka Çalışmaları: HMI Design Nerede Fark Yarattı

Boeing 737 MAX: Geri Bildirim Başarısızlığı Bir Cautionary Tale

Aslan Air Flight 610 ve Etiyopya Havayolları Uçuş 302'yi içeren kazalar genellikle MCAS sistemine atfedilir, ancak HMI çok sayıda görüntüyü kontrol etmek için açık bir geri bildirim vermedi. MCAS'ın aktive edilmesi, ne de uçağın neden havaya uçurulmadığını anlamak için basit bir yol vardı.

Buna karşılık, Boeing, HMI'yi MAX için yeniden tasarladı, AoA'nın uyarısını (Diğer Boeing modellerinde standart) ekledi ve MCAS aktivasyonunu daha şeffaf hale getirdi. Bu durumda, bir HMI'nin sadece doğru teşhis ve eylem için pilotu da yönlendirdiği vurgulandı.

Airbus A350: Pilot Farkındalık için Proaktif Tasarım

Buna karşılık, Airbus A350'nin HMI genellikle sezgisel düzeni için övülüyor. Büyük, geniş kapsamlı cam kokpitleri ile tam olarak entegre edilmiş ECAM, tüm arızalara adım adım adım atarak, HMI aktif olduğunda.Affaklık uyarıları da içeriyor.Inglisher tr|Döneticileri #350'ler, kontrol listelerinin tamamlanması için, otomatik olarak güçlü bir şekilde baskı yapmadan, otomatik olarak baskı yapmadan, otomatik olarak güçlü bir şekilde baskıya maruz kalıyorlar.

Glass Cockpit Etkililiği: Anecdotes

Bir HMI tasarımı etkili olup olmadığını nasıl biliyoruz? Uçuş testinde kullanılan objektif ölçümler şunlardır:

  • [FONT:0)Sorumlu zaman[[Dönetici:0) kritik olaylara (örneğin, bir tezgah uyarısını tanıma zamanı).
  • [FONT=0)Error oranları [Dön ve anormal prosedürler sırasında ).
  • [FONT:0]Scan desen analizi[[[Dönetici:0) pilotların tek bir ekranda çok uzun süre harcıyorlarsa görmek için göz ardı etmek.
  • [FONT=0)Subjective workload ratings[Dönetici:0)[Dönetici:0)[Dönergesel iş yük puanı[Düzg: NASA-TLX anketleri).
  • [0]Recovery başarı oranları[Dönetici:0]Recovery success oranları[Dönlendirme başarısızlarından sonra ).

Filo operatörleri, özellikle büyük yazılım güncellemelerden sonra periyodik HMI usability değerlendirmelerini yürütmelidir.TheurFLT:0) Avrupa Havacılık Güvenliği Ajansı (EASA)) ve [[ENFLT:2).Federal Havacılık Yönetimi (FAA)) [Yeni tip sertifikasyonlar için kapsamlı insan faktörleri testlerini gerektirir, ancak miras sistemleri sürekli iyileştirmeden yararlanabilir.

Eğitim: Equation'ın diğer yarısı

En iyi HMI tasarımı bile pilotların özelliklerini nasıl kullanacağını bilmiyorsa işe yaramaz. Eğitim yazılımın yanında evrimmelidir. Birçok cam kokpit kazaları ortaya çıkmaz, çünkü arayüz hatalıydı, ancak pilot belirli bir modu anlamadı veya bir görüntünün davranışını nasıl yorumlayacağımızı bilmiyordu.

[FONT:0)Evidence tabanlı eğitim (EBT)) programları şimdi, HMI'nin yanlış anlamadığı senaryoya dayalı egzersizlere odaklanacaktır. Bu tür bir eğitim seansı, HMI'nin geri dönüşüm modundan sorumlu bir hava senaryosu simüle edilebilir bir şekilde simüle edilebilir bir şekilde yollanabilir.

Filo yöneticileri de dikkate alınmalıdır:0) tip özel HMI kursları), eski nesillerden geçiş yapmak için pilotlar için. "dark kokpit" veya belirli yumuşak anahtarların konumu, HMI-sp özel senaryolarla alışık pilotlar için yabancı olabilir - bir go-yaradaki birden fazla uyarıyı ele geçirmek gibi - boşlukları kapatmak.

Future: Next-Generation HMI Trendleri

Touchscreens and Gesture Control

Fiziksel knobs ve düğmeler, uçaktaki pencerelere dokunmanın bir yolu veriyor:0)Dasault Falcon 10X) ve 5 )Gulfstream G700) Touch ekranlar esneklik sunuyor ve menüyü basitleştirebiliyorlar: girişleri, kaçakçıları, geri bildirim ve tactile geri bildirim eksikliği.

Ses ve Doğal Dil Interfaces

Garmin'in “Copilot” özelliği gibi ses kontrollü kopilotlar, pilotların frekans talep etmesini, yükseklikleri değiştirmelerini veya hava raporlarını sözlü olarak çekmelerini sağlar. Bu, baş aşağı zamanlarını azaltır. Ancak, ses tanımanın tüm uçuş aşamalarında güvenilir bir şekilde çalışması gerekir. HMI yanlış ifadelere görsel olarak doğrulanması gerekir.

Adaptasyon ve Artırılmış Gerçeklik

Head-worn ekranları (HWDs) ve artırılmış gerçeklik overlays geliştiriliyor, uçuş yolundaki vektörler, trafik ve arazi doğrudan pilotun bakış alanına göre tasarlayabiliyor.Aerosim) ve [[Döneticiler:2)Collins Aerospace) comlins Aerospace) uçuş aşamasına dayanan HMDs test ediyor.

HMI'de Yapay Zeka

AI pilot niyetini ve önceden yapılandırılan ekranları tahmin edebilir. Örneğin, pilot bir pilot 15 dereceye kadar çırpılırsa, HMI otomatik olarak, sistemin otomasyon veya önyargıları tanıtamayacağına dair bir yaklaşım sayfasını gösterebilir. AI ayrıca pilot bakış açısını izleyebilir ve uyarı önceliği ayarlayabilir - eğer pilot navigasyon ekranında arıyorsanız, yakın vadeli bir engel uyarısı orada motorun yerine oraya çıkabilir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Bir cam kokpitinin etkinliği, donanım çözünürlüğünün veya ekranların sayısının bir fonksiyonu değildir. Pilot ve uçağın veri akışı arasında oturan insan-makücret arayüzünün tasarımıyla belirlenir.HMI tasarımı netlik, geri bildirim, redcy ve adaptasyon ilkelerine uymaz, bilişsel yükü azaltır ve durumsal farkındalığı arttırır ve her iki normal ve acil operasyonda gerçek bir varlık haline gelebilir.

Filo operatörleri için, mesaj açıktır: HMI tasarım değerlendirmesini satın alırken, düğmeye basan kapsamlı bir eğitim sağlamak ve daha sezgisel etkileşim vaat eden gelişmekte olan teknolojilerin daha fazla kalması. Havacılıkta bağımsız sistemlere ve tek pilot operasyonlara yatırım yapmak, HMI tasarımının önemi sadece kokpit.

[FONTSB güvenlik önerilerine göre ) ve [FONTDÜSÜSÜSÜye Olmayanlar İçindeki İnsan Faktörleri ve Ergonomi Topluluğu[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜ)[Üye Olmayanlar İçin Bazı Araştırmalar[DÜye Olmayanlar İçin Tıklayınız.