基于態勢感知要素的心智模型構建方法研究

郭玉宋，宮曉東,3，陳旺

1.北京理工大學，北京 100081；2.中國北方車輛研究所，北京 100072；3.雷達人機工程聯合創新實驗室，北京 100081

隨著信息化時代的到來和世界科技的飛速發展，軍事戰爭形態逐步趨向智能化、無人化，各類操控系統趨向復雜化、數字化、自動化[1]。傳統的模式控制人機交互界面逐漸被顯控一體化數字界面取代，界面需要呈現的數據具有高維復雜性、信息密度大及動態變化性等特點，是為復雜信息界面或高維數據界面。在此背景下，系統中的操作人員是否能實現高水平的態勢感知是影響系統工效的重要因素。在復雜信息系統中，用戶態勢感知的水平高低取決于界面信息的呈現與交互方式是否與用戶的心智模型匹配[2]，因此用戶心智模型構建研究成為提高用戶態勢感知能力的重要著手點。

一、理論基礎

（一）態勢感知理論與態勢感知要素

態勢感知（Situation Awareness，簡稱SA），又稱情境認知，是指在一定的時間和空間內對動態環境中的各組成成分的感知、理解，進而預知這些成分的變化狀況[3]。Endsley 于1995 年提出了一個通用的態勢感知三層模型，包括感知層（Perception），理解層（Comprehension），預測層（Projection），見圖1。其中，態勢感知與決策、行動是不同的階段，是做出正確決策和行動的前提[4]。

態勢感知要素包括影響態勢感知各階段的直接和間接因素，可大致以人的認知活動（內部因素）、環境及系統的影響（外部因素）為標準進行詳細分類。其中，內部影響因素可根據Endsley 提出的三級態勢感知概念來進行劃分[5]，見圖2?！?br>