基于问卷调查的直升机驾驶舱设计理念初步研究

邹炎彰 李正 文丽辉

摘 要：本文参照波音、空客公司的理念，以ARP 5056内容为基础，以CCAR29部人机因素相关条款为标准，利用问卷调查的方式，应用改进德尔菲法进行咨询确定评价体系指标，应用AHP得到指标权重系数，最终建立直升机驾驶舱理念综合评价体系。基于所建立的评价体系，应用模糊综合评价法对样本进行综合评价。通过本文的工作完成了国内直升机驾驶舱设计理念的调查分析，为直升机驾驶舱设计理念提供参考。

关键词：直升机;驾驶舱;理念;问卷调查

中图分类号：V223.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）10-0174-02

0 引言

统计资料表明，75%的空难与人为因素有关。驾驶舱作为飞行机组的工作场所，即是人为因素对飞行安全影响的直接作用域，又是对人为因素影响的最后一道防线。近些年做了大量研究，但这些研究都指向同一个要点：必须在设计阶段将出现不利人为因素的可能性降到最低。而为了实现这一原则，必须通过驾驶舱设计理念来保证[1，2]。

设计理念就是要解决驾驶舱系统中人和自动化系统各自的地位、功能和需求问题，为人机之间的功能分配和交互给出指导。从具体流程上来说，设计理念的作用体现在从最开始的需求分析到最后的综合设计的全过程，包括了外部需求分析、飞机操作需求分析、飞机功能需求分析、飞机系统需求分析、驾驶舱系统需求分析、驾驶舱初始概念设计和综合设计[3，4]。

波音和空客公司的设计理念存在一定的差异性。波音公司强调飞行员的主观能动性，而空客公司强调飞行员错误的不可避免性，在设计中尽量以自动化功能代替飞行员的作用，即“以人为主”。由于设计理念的差异，导致飛机的系统也存在了很大区别。对照波音、空客公司的理念，以ARP 5056内容为基础，以CCAR29部人机因素相关条款为标准，利用问卷调查的方式，完成直升机驾驶舱理念的初步研究，为后续直升机形成驾驶舱理念研究提供参考[5]。

1 调研的实施

1.1 调研的方法

首先构建直升机驾驶舱理念关注目标，以ARP5056所述的主要项为基础，在该报告中的设计理念共包含了8项原则，将上述原则合并为四大组成部分，具体见图1所示。利用并确定评价指标之间的权重关系;研究定性评价指标量化方法。由于定性评价指标是通过多专家的主观感受进行评判，容易受专家经验、知识背景等因素影响。因此采用模糊理论来综合多专家评判意见，以减少主观因素对评判结果的影响。其中对于调查问卷的问题参考《飞机驾驶舱人机协作设计理念方法》，按照直升机特性进行相应调整与完善，得出直升机设计理念相关的问题，并将相关问题的答案进行相关性处理。

由于直升机驾驶舱人机工效评价存在优、良、中、差等等级评价，因此较多研究中可直接进行综合评价，但是直升机驾驶舱设计理念不存在这样的等级，因此其评价等级可对应的理念激进程度为{激进，较激进，较保守，保守}。同理将其他问题进行类似处理，可得到一致性评价。

1.2 样本特征

本次问卷调差的样本主要分为两类，一类是有相关飞行经验的飞行员8人，飞行员样本的飞行小时数为{4000Fh， 5000Fh，5000Fh，3000Fh，1700Fh}。另一类是直升机驾驶舱相关的设计人员7人，其设计年限为{5，10，5，14，5，17，20}。问卷分析时，将两类人员进行分别分析。通过对总样本量分析共有15人，问题数13人，符合相关要求;对样本Ⅰ来说，其问卷调查共有4大类，符合相关要求;对样本Ⅱ来说，其问卷调查共有4大类，符合相关要求;其样本选取基本合理。

2 直升机驾驶舱设计理念综合评价

2.1 权重指标的确定

将上述所列指标进行两两间相互比较，并根据重要程度对比进行打分构建初始判断矩阵（按照AHP的方法），确定各指标的权重，在评价过程中邀请对直升机各系统熟悉的7位专家评分，得出表1所示权重向量A的结果。

2.2 样本Ⅰ的模糊综合评价结果

邀请8名飞行经验丰富的飞行员进行评分。首先建立评价集V={v1，v2，v3，v4}={激进，较激进，较保守，保守}，采用四个等级五分制打分法进行评判，评分标准为5～4分为激进，4.99～3分为较激进，2.99～2分为较保守，1.99分以下为保守。飞行员的评分结果如表2所示。

3 结语

从问卷调查分析结果可得如下几点结论：

（1）直升机驾驶舱设计理念应该按安全性、高效性与舒适性进行排序，同飞机的设计理念基本一致，并且在设计过程中应该一致关注人为因素;（2）从驾驶员与设计人员的评分可看出其人为差错也是不能忽视的部分，且其权重值和评价集均较重，从一个侧面可看出，人的差错是不可避免的;（3）参照飞机驾驶舱人机工效综合评估办法，采用类比办法，利用问卷调查的办法，采用改进德尔菲法进行咨询确定评价体系指标权重，得出其模糊综合评价基本是符合实际的;（4）从样本Ⅰ与样本Ⅱ的综合评价结果来看，其驾驶员与设计人员在接受新思想、新技术的理念上看基本一致，均处于较激进的等级，但是WⅡ值略大于WⅠ，反应设计人员在设计过程的理念较驾驶员更加激进，符合一般设计规律。

综上，本文利用问卷调查的方法，类比与飞机驾驶舱人机工效综合评价的方法，完成直升机驾驶舱理念的初步研究，为我国直升机形成驾驶舱理念提供参考。

参考文献

[1] 苏润娥，薛红军，宋笔锋.民机驾驶舱工效布局虚拟评价[J].系统工程理论与实践，2009（1）：186-191.

[2] 钮松，孙有朝.民机驾驶舱人机工效设计准则框架体系构建[J].飞机设计，2014（1）：73-76.

[3] 刘晨，完颜笑如，庄达民.基于大型客机操作程序的人机功能分配研究[J].民用飞机设计与研究，2013（3）：31-35.

[4] 傅山.民用运输类飞机驾驶舱人为因素设计原则[M].上海交通大学出版社，2013.

[5] 汤志荔，张安，毕文豪.飞机驾驶舱人机协作设计理念方法[M].西北工业大学出版社，2015.