载人潜器驾驶舱人机工效评估方法研究

为了提高载人潜器驾驶舱人机工效设计的质量,有效考虑特殊环境下人的心理、生理因素的变化对人操作可靠性的影响,本文基于人机工程学构建了驾驶舱人机工效评估模型,提出作业绩效指数概念,并明确其确定方式,利用CREAM预测法预测人的不可靠性导致的人因失效概率,最终得到了驾驶舱人机工效评估值。开发了数字化评估软件,并通过某载人潜水器驾驶舱人机工效评估验证了该方法的有效性。     

基于JACK的载人潜水器观察窗布局优化设计

为了提高载人潜水器人机工效设计的质量,有效考虑狭小工作舱下潜航员的生理舒适度,保证载人潜水器观察窗布局人机合理性。本文在载人潜水器载人舱的设计过程中应用了人机工效设计原理,利用JACK软件对载人潜水器载人舱观察窗布局进行仿真,对潜航员的工作姿态、舒适性、关节角度等进行模拟。首先将载人潜水器载人舱模型导入JACK人因分析软件中,采用第95百分位数的中国男性作为潜航员,对潜航员在载人舱内的工作姿态进行模拟,并对其进行工作姿势评估、快速上肢分析、舒适度评估、下背部分析。根据分析结果完成了相应的设计优化。     

基于人因工程理论的潜艇动力舱布置量化评价方法研究

应用人因工程理论,建立基于艇员人工操作失误的失误树。以该失误树为模型,通过潜艇典型动力舱室显控台人机工效设计分析,研究该显控台存在操纵面板布置和界面设置等技术缺陷,最终建立一套基于艇员人工操作失误的动力显控台人机工效量化评价方法。     

基于人因工程理论的潜艇动力舱布置量化评价方法研究

应用人因工程理论,建立基于艇员人工操作失误的失误树。以该失误树为模型,通过潜艇典型动力舱室显控台人机工效设计分析,研究该显控台存在操纵面板布置和界面设置等技术缺陷,最终建立一套基于艇员人工操作失误的动力显控台人机工效量化评价方法。     

舱内功能及人机工效导向的载人潜水器工作舱布局设计方法

[目的]大深度载人潜水器因球壳体积狭小带来的工作舱布局难的问题主要依靠设备的合理排布和对工作区域的优化调整来解决。以往的舱室设计多根据人体肌肉疲劳度要求进行设计,易造成设备排布过分集中或超出有限空间的现象,有可能引起设备安装、使用和维护上空间不足的问题,而注重舱内功能和人机工效这2种目标导向的设计方法则可避免这些问题。[方法]通过分析2种导向下的舱内功能系统约束与人机工效约束,提出以2种约束为基础的工作舱布局设计方法,形成针对大深度潜水器的舱室布局设计流程。以"蛟龙"号潜水器的舱内布局设计为例,按照所提出的流程进行方案设计,并利用JACK仿真分析系统等工具进行人机综合评价。[结果]结果显示,所给出的设计方案能给潜航员提供一个舒适、安全、省力的工作环境,所提出的2种导向下的布局设计方法合理有效。[结论]以舱内功能和人机工效为导向所做的方法研究解决了大深度潜水器狭小空间布局的问题,对同类多设备狭小空间的舱室布局设计有可借鉴之处。     

载人潜水器驾驶舱三维布局优化研究

驾驶舱三维布局在载人潜水器设计中占有举足轻重的地位。在分析传统舱室布局方式局限性的基础上,提出利用优化算法实现空间布局的求解。通过对驾驶舱设计要求的分析,结合人机工程的基本思想,建立了驾驶舱空间布局的多目标优化模型。利用遗传算法,结合并列选择策略,实现了该优化模型的求解。计算结果表明,算法有较好的收敛性,从而反映了提出的求解方法的可行性。     

载人封闭体系热环境分析及评价

在总结热舒适性理论和热工效研究成果的基础上,提出了在载人封闭体系内大气环境所控制的两种区域热环境的评价方法,并结合其内部的热力参数,按照所采用的模型给出了计算实例.提出了大气环境控制系统为保证载人封闭体系内人员自持力的控制方案和运行要求.     

基于团队绩效的作战舱室工效评价模型

[目的]为了开展多任务作战舱室战位布置设计方案的工效评价研究,[方法]提出一种在设计阶段可实施的布置方案工效预测和评价方法,结合人的模糊认知特性以及多通道资源理论,考虑作战舱室战位间的沟通频率、距离、角度、战位对作战使用的重要隶属度等因素,从通道资源占用或付出努力对工作负荷的影响出发,对通过各因素进行归一化处理后,提出一种基于团队绩效的工效评价理论计算模型。通过开展仿真模拟的团队作业实验,测量团队任务完成时间及完成正确率等指标,并与模型计算的布置方案所支持的团队绩效理论值进行对比分析,[结果]试验结果验证了理论模型的有效性,并能够用于多种作战舱室战位布置设计方案的预测和工效评价。[结论]结果表明该模型可为作战舱室战位布置设计方案的工效评价、优选和优化设计提供一种新的方法与理论基础。     

水下维修载人潜器运动仿真

操纵性是载人潜器的重要性能,通过载人潜器的运动仿真可以对于载人潜器的操纵性进行评估,本文以水下维修载人潜器为研究对象,建立了载人潜器空间六自由空间运动数学模型的基础上,利用Matlab的S-function建立了基于Simulink的载人潜器控件运动仿真系统,进行了载人潜器运动仿真,为运动控制系统设计提供了重要依据。     

深海潜水器载人舱结构健康监测评估系统研究

深海载人潜水器是海洋资源勘探和开发的重要装备,其载人舱球壳是保证下潜人员安全及舱内设备正常工作的基础,为及时掌握载人舱球壳在长期使用过程中的安全状态,对其进行健康监测与实时评估十分必要。本文首先对4 500 m潜水器载人舱球壳进行受力分析;然后根据球壳特征和监测需求设计载人舱球壳健康监测评估系统;对钛合金蠕变对系统测量结果的影响进行了研究分析,研究结果表明在最大工作压力下蠕变对测量结果的影响小于1%;最后给出了结构安全性评估算法函数,并用球壳静水外压试验数据对结构评估算法进行验证。