基于問卷調(diào)查的直升機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)理念初步研究

鄒炎彰 李正 文麗輝

摘 要：本文參照波音、空客公司的理念，以ARP 5056內(nèi)容為基礎(chǔ)，以CCAR29部人機(jī)因素相關(guān)條款為標(biāo)準(zhǔn)，利用問卷調(diào)查的方式，應(yīng)用改進(jìn)德爾菲法進(jìn)行咨詢確定評(píng)價(jià)體系指標(biāo)，應(yīng)用AHP得到指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，最終建立直升機(jī)駕駛艙理念綜合評(píng)價(jià)體系。基于所建立的評(píng)價(jià)體系，應(yīng)用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)樣本進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。通過本文的工作完成了國(guó)內(nèi)直升機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)理念的調(diào)查分析，為直升機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)理念提供參考。

關(guān)鍵詞：直升機(jī);駕駛艙;理念;問卷調(diào)查

中圖分類號(hào)：V223.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）10-0174-02

0 引言

統(tǒng)計(jì)資料表明，75%的空難與人為因素有關(guān)。駕駛艙作為飛行機(jī)組的工作場(chǎng)所，即是人為因素對(duì)飛行安全影響的直接作用域，又是對(duì)人為因素影響的最后一道防線。近些年做了大量研究，但這些研究都指向同一個(gè)要點(diǎn)：必須在設(shè)計(jì)階段將出現(xiàn)不利人為因素的可能性降到最低。而為了實(shí)現(xiàn)這一原則，必須通過駕駛艙設(shè)計(jì)理念來保證[1，2]。

設(shè)計(jì)理念就是要解決駕駛艙系統(tǒng)中人和自動(dòng)化系統(tǒng)各自的地位、功能和需求問題，為人機(jī)之間的功能分配和交互給出指導(dǎo)。從具體流程上來說，設(shè)計(jì)理念的作用體現(xiàn)在從最開始的需求分析到最后的綜合設(shè)計(jì)的全過程，包括了外部需求分析、飛機(jī)操作需求分析、飛機(jī)功能需求分析、飛機(jī)系統(tǒng)需求分析、駕駛艙系統(tǒng)需求分析、駕駛艙初始概念設(shè)計(jì)和綜合設(shè)計(jì)[3，4]。

波音和空客公司的設(shè)計(jì)理念存在一定的差異性。波音公司強(qiáng)調(diào)飛行員的主觀能動(dòng)性，而空客公司強(qiáng)調(diào)飛行員錯(cuò)誤的不可避免性，在設(shè)計(jì)中盡量以自動(dòng)化功能代替飛行員的作用，即“以人為主”。由于設(shè)計(jì)理念的差異，導(dǎo)致飛機(jī)的系統(tǒng)也存在了很大區(qū)別。對(duì)照波音、空客公司的理念，以ARP 5056內(nèi)容為基礎(chǔ)，以CCAR29部人機(jī)因素相關(guān)條款為標(biāo)準(zhǔn)，利用問卷調(diào)查的方式，完成直升機(jī)駕駛艙理念的初步研究，為后續(xù)直升機(jī)形成駕駛艙理念研究提供參考[5]。

1 調(diào)研的實(shí)施

1.1 調(diào)研的方法

首先構(gòu)建直升機(jī)駕駛艙理念關(guān)注目標(biāo)，以ARP5056所述的主要項(xiàng)為基礎(chǔ)，在該報(bào)告中的設(shè)計(jì)理念共包含了8項(xiàng)原則，將上述原則合并為四大組成部分，具體見圖1所示。利用并確定評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的權(quán)重關(guān)系;研究定性評(píng)價(jià)指標(biāo)量化方法。由于定性評(píng)價(jià)指標(biāo)是通過多專家的主觀感受進(jìn)行評(píng)判，容易受專家經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)背景等因素影響。因此采用模糊理論來綜合多專家評(píng)判意見，以減少主觀因素對(duì)評(píng)判結(jié)果的影響。其中對(duì)于調(diào)查問卷的問題參考《飛機(jī)駕駛艙人機(jī)協(xié)作設(shè)計(jì)理念方法》，按照直升機(jī)特性進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整與完善，得出直升機(jī)設(shè)計(jì)理念相關(guān)的問題，并將相關(guān)問題的答案進(jìn)行相關(guān)性處理。

由于直升機(jī)駕駛艙人機(jī)工效評(píng)價(jià)存在優(yōu)、良、中、差等等級(jí)評(píng)價(jià)，因此較多研究中可直接進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，但是直升機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)理念不存在這樣的等級(jí)，因此其評(píng)價(jià)等級(jí)可對(duì)應(yīng)的理念激進(jìn)程度為{激進(jìn)，較激進(jìn)，較保守，保守}。同理將其他問題進(jìn)行類似處理，可得到一致性評(píng)價(jià)。

1.2 樣本特征

本次問卷調(diào)差的樣本主要分為兩類，一類是有相關(guān)飛行經(jīng)驗(yàn)的飛行員8人，飛行員樣本的飛行小時(shí)數(shù)為{4000Fh， 5000Fh，5000Fh，3000Fh，1700Fh}。另一類是直升機(jī)駕駛艙相關(guān)的設(shè)計(jì)人員7人，其設(shè)計(jì)年限為{5，10，5，14，5，17，20}。問卷分析時(shí)，將兩類人員進(jìn)行分別分析。通過對(duì)總樣本量分析共有15人，問題數(shù)13人，符合相關(guān)要求;對(duì)樣本Ⅰ來說，其問卷調(diào)查共有4大類，符合相關(guān)要求;對(duì)樣本Ⅱ來說，其問卷調(diào)查共有4大類，符合相關(guān)要求;其樣本選取基本合理。

2 直升機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)理念綜合評(píng)價(jià)

2.1 權(quán)重指標(biāo)的確定

將上述所列指標(biāo)進(jìn)行兩兩間相互比較，并根據(jù)重要程度對(duì)比進(jìn)行打分構(gòu)建初始判斷矩陣（按照AHP的方法），確定各指標(biāo)的權(quán)重，在評(píng)價(jià)過程中邀請(qǐng)對(duì)直升機(jī)各系統(tǒng)熟悉的7位專家評(píng)分，得出表1所示權(quán)重向量A的結(jié)果。

2.2 樣本Ⅰ的模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

邀請(qǐng)8名飛行經(jīng)驗(yàn)豐富的飛行員進(jìn)行評(píng)分。首先建立評(píng)價(jià)集V={v1，v2，v3，v4}={激進(jìn)，較激進(jìn)，較保守，保守}，采用四個(gè)等級(jí)五分制打分法進(jìn)行評(píng)判，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為5～4分為激進(jìn)，4.99～3分為較激進(jìn)，2.99～2分為較保守，1.99分以下為保守。飛行員的評(píng)分結(jié)果如表2所示。

3 結(jié)語

從問卷調(diào)查分析結(jié)果可得如下幾點(diǎn)結(jié)論：

（1）直升機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)理念應(yīng)該按安全性、高效性與舒適性進(jìn)行排序，同飛機(jī)的設(shè)計(jì)理念基本一致，并且在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該一致關(guān)注人為因素;（2）從駕駛員與設(shè)計(jì)人員的評(píng)分可看出其人為差錯(cuò)也是不能忽視的部分，且其權(quán)重值和評(píng)價(jià)集均較重，從一個(gè)側(cè)面可看出，人的差錯(cuò)是不可避免的;（3）參照飛機(jī)駕駛艙人機(jī)工效綜合評(píng)估辦法，采用類比辦法，利用問卷調(diào)查的辦法，采用改進(jìn)德爾菲法進(jìn)行咨詢確定評(píng)價(jià)體系指標(biāo)權(quán)重，得出其模糊綜合評(píng)價(jià)基本是符合實(shí)際的;（4）從樣本Ⅰ與樣本Ⅱ的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果來看，其駕駛員與設(shè)計(jì)人員在接受新思想、新技術(shù)的理念上看基本一致，均處于較激進(jìn)的等級(jí)，但是WⅡ值略大于WⅠ，反應(yīng)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程的理念較駕駛員更加激進(jìn)，符合一般設(shè)計(jì)規(guī)律。

綜上，本文利用問卷調(diào)查的方法，類比與飛機(jī)駕駛艙人機(jī)工效綜合評(píng)價(jià)的方法，完成直升機(jī)駕駛艙理念的初步研究，為我國(guó)直升機(jī)形成駕駛艙理念提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 蘇潤(rùn)娥，薛紅軍，宋筆鋒.民機(jī)駕駛艙工效布局虛擬評(píng)價(jià)[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2009（1）：186-191.

[2] 鈕松，孫有朝.民機(jī)駕駛艙人機(jī)工效設(shè)計(jì)準(zhǔn)則框架體系構(gòu)建[J].飛機(jī)設(shè)計(jì)，2014（1）：73-76.

[3] 劉晨，完顏笑如，莊達(dá)民.基于大型客機(jī)操作程序的人機(jī)功能分配研究[J].民用飛機(jī)設(shè)計(jì)與研究，2013（3）：31-35.

[4] 傅山.民用運(yùn)輸類飛機(jī)駕駛艙人為因素設(shè)計(jì)原則[M].上海交通大學(xué)出版社，2013.

[5] 湯志荔，張安，畢文豪.飛機(jī)駕駛艙人機(jī)協(xié)作設(shè)計(jì)理念方法[M].西北工業(yè)大學(xué)出版社，2015.