公务机驾驶舱内饰布局设计感性评价

陆蔚华,姜冠岳,刘雨婷,张益茬,张执南

(1.南京航空航天大学 机电学院,江苏 南京 210016;2.法国工程技术大学 法国国家科学研究中心 交叉科学实验室,法国 贝尔福 90400;3.上海交通大学 机械与动力工程学院,上海 200240)

0 引言

公务机作为一类高端定制产品,可以满足客户高效舒适、安全私密、个性化的出行需求,其市场日渐繁荣。近20年来,在我国经济态势不断向好的趋势下,国内公务航空呈现出机队规模日益扩大、需求结构趋于优化、飞行体验越发多元等特点[1]。

驾驶舱是飞行员获取飞行信息、控制飞机、完成飞行任务的重要场所,其内饰布局设计影响飞行员的情景意识和决策能力,与飞行安全和效率有着非常密切的关系[2]。公务机相较其他类型的民机更注重体验,驾驶舱不同内饰布局设计会营造不同的驾驶环境氛围,或使飞行员感到动感振奋,亦或平静舒适。

随着技术发展和需求层次的提高,人们对飞机驾驶舱人—机—环境关系的认识从“人适机”转入“机宜人”的新阶段。近年来,驾驶舱设计逐渐衍变为“以人为中心”的设计理念[3],以人的使用需求为出发点,优化功能逻辑和人机交互界面,提高系统安全,降低后期系统开发的风险。研究聚焦于诸如驾驶舱布局及设施优化[4-5]、交互显示界面评价及设计标准构建[6-7]、飞行员行为信号识别[8-9]等。然而,现有工作绝大多数局限于物理逻辑,通过系统收集飞行员的动静态尺寸、能力、特长和弱点等各类数据,使设计适合予人,鲜有关注飞行员的心理和情绪。然而,人类都遵循“认知—情感—行为”的行为逻辑[10],即便经过专业训练强化的飞行员,在密闭、复杂、狭小的驾驶舱内,潜意识中会渴望驾驶舱能满足自身的情感关联及价值实现,从而达到人—机—环境精神上的和谐。

飞行员与驾驶舱这种潜意识的交互反馈,由感觉、印象、情绪等综合反馈呈现,被学界描述为“感性(Kansei)”,是一种隐性知识,映射了用户对产品的需求信息[11]。感性因素对驾驶舱设计的影响逐渐受到重视,吸引了国内外学者们的关注,主要有3方面的探索:①针对驾驶舱造型的具体设计应用。例如,刘岗[12]对驾驶舱形态各类线型依据重要程度进行简化以提取“平均形”,为驾驶舱的造型创意提供参考。②建立驾驶舱局部设计特征与感性评价之间的映射模型,以达到预测目的。例如,王黎静等[13]以驾驶舱T形区的图片为视觉刺激,使用语义差异法获取被试的感性评价,运用形体分析法对驾驶舱设计要素进行解构,采用BP神经网络构建设计要素与感性评价之间的关联模型,以实现对新样本感性评价值的预测。③应用数据智能和机器学习,建立面向驾驶舱设计的形态或配色方案的计算机辅助设计系统,为驾驶舱内部空间的感性评价提供决策支持。例如,CHEN等[14]基于感性工学,利用模糊集合理论、支持向量机构建了飞机驾驶舱智能色彩综合评价系统。通过对评价模型的训练和验证,可实现对驾驶舱配色方案的感性评价。尽管感性驱动的飞机驾驶舱设计研究取得了一些阶段性结果,但研究体系尚不完备,回归到飞机驾驶舱内饰布局设计,现有对感性质量的理解和用户需求的感知,并没有映射到飞机驾驶舱具体设计特征,以获取理想的设计方向。

对公务机驾驶舱内饰布局设计特征的理解在感性设计中尤为重要,是后续研究工作的关键和基础。感性设计遵循“整体—局部”的拓扑认知特性[15],以认知学原理对产品进行设计特征解构:①考虑整体感性意象的优先性,以产品特征线(通常是轮廓线)作为重点,通过定义和调节控制点,由点到线定量描述产品外观的大体轮廓[16];②综合考虑产品整体和细节的感性意象,从特征组成、特征提取、特征解析等手段研究产品外观,常见的有形体分析法(morphological method)[17]、形状文法(shape grammer)[18]和可拓学(extenics)[19];③面向产品识别,将生物界基因的遗传与变异理论引入设计,在产品外形特征的基础上进一步提取设计DNA,表征产品族外形进化机制与规则[20]。综上,由于产品外观千差万别,尚未形成普适性的设计特征解构系统理论和使能工具,现有方法具有典型的对象依赖性。面向消费型产品,离散、定性式的设计特征解构方法足矣,但对于航空航天领域复杂产品,尚缺乏系统的参数化特征解构方法和工具。

本文通过感性设计方法,综合运用多学科、多领域的知识,基于多维感知信息融合,建立飞行员与公务机驾驶舱内饰布局设计感性评价方法,量化表征飞行员的感性质量。同时,探索融合整体与局部特征的驾驶舱设计特征参数化表征机理,通过揭示驾驶舱内饰局部设计特征与感性质量的映射机理,形成条理化、系统化的设计知识,指导飞机驾驶舱的创新优化设计。旨在提出一套面向航空复杂产品的感性设计理论、方法和工具,营造合适的驾驶环境,提高航空安全性,从感性层面为适航指令的扩充提供理论支持。

1 公务机驾驶舱内饰布局样本库构建

以公务机驾驶舱图片作为内饰布局设计的感性评价实验刺激物。为了便于设计特征提取和属性定义,所搜集的公务机驾驶舱图片需遵循以下3个原则:①具有较高的清晰度;②具有统一的视角和尺度;③涵盖尽可能完整的设计要素。经网络检索收集,初步得到公务机驾驶舱图片63张。进一步剔除同一品牌造型相似的机型,筛选后确定来自12个品牌42款机型的驾驶舱图片。

为了避免驾驶舱内饰色彩、材质、肌理等因素对布局设计感性评价实验的干扰,对42张驾驶舱样本图片进行处理,过程如图1所示。首先,将图片改为灰度模式并模糊表面材质纹理,风挡处均处理为白色。其次,采用Sobel算子[21]对样本图片进行边缘检测。过滤局部线条,提取内饰布局主体造型线,只保留顶部区、风挡区和T形区的轮廓线,经Adobe Illustrator矢量绘图后叠加到原先样本图片中。最终,形成公务机驾驶舱内饰布局样本库,如图2所示。

图1 公务机驾驶舱样本图片处理过程

图2 公务机驾驶舱内饰布局样本库

2 公务机驾驶舱内饰布局多维感性评价实验设计

2.1 感性指标的选取

感性的复杂性决定了感性质量只能间接地和部分地被测量和判断,感性研究往往通过掌握与感性相关联的元素从而达到评价感性质量的目的[22]。常见的感性表征方式主要有行为、语言、面部表情以及生理响应[23]四大类别,常用量化手段有自我陈述法和生理测量法[24]。由于原理上的差异,感性量化工具各有利弊:自我陈述法基于用户的判断利于区分微妙感性的意象构成,但不可避免有一定的主观性。生理测量法客观直接,能基于时序特征记录用户与产品交互反馈的演化过程。然而,鉴于产品诱发的各种生理指标变化是细微的,通常需要综合参考多种指标数据,并且不同的产品对象需要考虑不同的交互接口方式,以及多感官通道多源异构数据的融合分析技术[25]。

公务机驾驶舱空间密闭、触点密集、功能复杂集成,仅靠单一维度的数据无法综合、客观、准确地量化飞行员对内饰布局设计的感性评价。指标选取一方面要考虑对飞行员感性认知评价的表征效果,即所选数据指标能反映出飞行员对内饰布局设计的满意程度;另一方面还要考虑所采用的方法或仪器应避免干扰性和侵入性,从而影响飞行员的真实反馈。因此,公务机驾驶舱内饰布局设计的感性评价将综合主观评价(感性意象耦合)和客观生理测量(多感官感性反馈)两个维度的信息,包含3个指标的数据,同时视频记录被试的行为进行时间的标定和对齐。

(1)主观评价 主观评价即量化被试的感受,最常用方法是李克特量表(Likert scale)[26],由一组与某个主题相关的陈述或问题构成,邀请被试进行等级制的打分,以了解人们对该调研主题的综合态度或看法。

(2)眼动 视眼动技术充分利用视觉认知机理,具有非常好的实验效度,记录个体在交互过程中的视觉注意模式,常用的眼动指标有注视时间、热区图、兴趣区等,已成为分析视觉感知特点、重现认知加工的重要研究工具[27]。

(3)面部表情 脸是最直观的情绪指示器,情绪依赖于面部肌肉精细分化的表情模式活动快速、具体地呈现出来,是用户反馈丰富信息的来源[28]。无接触式的测量方法,也为感性评价实验提供了便捷准确的数据获取方式。

2.2 基于语汇的感性意象空间构建

恰当的感性意象[29]可准确表达飞行员对驾驶舱的主观感知评价,是有效描述感性质量的要素。飞行员感知驾驶舱的维度并不单一,这也决定了感性意象具有多元特征。考虑到被试在接受生理测量的同时很难完成繁琐的主观评估任务,多元感性意象词汇并不适合直接用来作为主观评价的尺度。为了降低实验认知负荷,需要对丰富的感性意象词汇进行采集、提纯和降维,构建感性意象空间,形成高度凝练的感性意象评价维度。

公务机驾驶舱感性意象词汇的采集来源于实证研究(primary research)和间接研究(secondary research)。实证研究以定向发布的网络问卷为主要方法,一方面邀请飞行员根据飞行经历、自身经验等用形容词汇描述对驾驶舱内饰布局的感受、存在的问题以及期望的驾驶舱设计;另一方面邀请相关专家和工程师描述公务机驾驶舱内饰布局感性意象以及未来设计意象趋势。间接研究主要通过查阅文献资料、相关书籍以及互联网的相关信息,搜集描述公务机驾驶舱的段落、语句、短语等,并从中提取价值信息总结感性意象词汇,初步得到形容词约600个。对搜集的感性意象词汇进行筛选,合并相近词汇并剔除一些相关性弱的词汇。通过语义距离对这些感性意象词汇进行提纯,并将这些词汇中的正反义词进行配对,得到160对形容词组。通过凝聚式层次聚类(Agglomerative Hierarchical Clustering,AHC)[30]和合适的粒度对感性意象词汇进行降维,最终得到14组感性意象词汇,避免了信息的重复性和冗杂性。

表1 感性意象空间

2.3 实验实施

组织多维感性评价实验获取被试观察公务机驾驶舱内饰布局样本时的主观评价、眼动及面部表情数据,同时视频记录被试行为用于生理测量数据的对齐和同步,综合、全方位地表达被试感性认知评价信息,量化感性质量。

感性评价实验在采光良好、舒适安静的实验室进行。具体实验设备包括:眼动设备采用德国SMI公司的RED 250型桌面型遥测式眼动仪,采样率250 Hz;面部表情识别采用荷兰Noldus公司的Facereader 8.1及Rapoo C280高清摄像头;行为观察采用荷兰Noldus公司的Observer XT行为观察分析系统。生理测量数据均为非侵入式采样,有效避免了被试受仪器影响所产生的紧张感与压力感。

实验邀请27名被试,男性,飞行专业大三在校生,有模拟驾驶经验。考虑被试对不同机型图片的感知需要时间,且对感性意象评价维度的理解和判断也是由表及里、由浅入深的过程,针对每张样本图片设计了3阶段的“观察—评价”实验任务。实验流程如图3所示,设备校准验证后显示实验导语,简要说明实验的背景、目的、内容以及注意事项。为了充分调动被试的注意力,屏幕呈现注视点1 000 ms,随后进入正式的实验任务。第一阶段,显示1张公务机驾驶舱图片5 000 ms,被试根据实验要求重点观察驾驶舱图片的内饰具象形态特征,同步获取其眼动、面部表情和行为数据。接着被试根据实验提示,对公务机驾驶舱内饰布局的实体层意象感觉以五级李克特量表(-2、-1、0、1、2)进行主观评价。第二阶段,在空屏和注视点呈现之后,再次显示同样的公务机驾驶舱图片5 000 ms,被试根据实验要求重点观察驾驶舱图片的内饰布局与功能的对应效果,同步获取其眼动、面部表情和行为数据,并对秩序层的意象感觉以五级李克特量表进行主观评价。第三阶段,再次呈现空屏和注视点,显示同样的公务机驾驶舱图片5 000 ms,被试根据实验要求重点观察体会驾驶舱图片的内饰布局所带来的情感体验,同步获取其眼动、面部表情和行为数据,并对氛围层的意象感觉以五级李克特量表进行主观评价。依次迭代至看完所有样本图片,整个实验过程持续约30 min。

图3 感性评价实验流程

3 公务机驾驶舱内饰布局设计的感性评价模型

研究多维感知信息融合机制,融合来自主、客观的“主观评价—眼动—面部表情”3个指标的数据,从“实体层—秩序层—氛围层”3个感性意象评价维度对感性质量进行定义,构建公务机驾驶舱内饰布局设计的九维感性评价模型(Nine-Dimensional Kansei Evaluation Model,NDKEM),解释判断感性体验的优劣,表示为:

(1)

式中:ES、EE、EF分别表示从主观评价、眼动、面部表情指标对意象评价维度“实体层”的感性评价;OS、OE、OF分别表示从主观评价、眼动、面部表情指标对意象评价维度“秩序层”的感性评价;AS、AE、AF分别表示从主观评价;眼动、面部表情指标对意象评价维度“氛围层”的感性评价。

九维感性评价模型如图4所示,3个指标的实验数据在3个评价维度的感性意象里充分发挥自身特性的同时又互为补充,以主客观结合的方法综合表达飞行员对公务机驾驶舱内饰布局设计的感性评价。

图4 九维感性评价模型

定义n表示被试人数,m表示公务机驾驶舱内饰布局样本数,k表示感性意象评价维度数。其中n、m、k均取正整数。

3.1 主观评价矩阵

记录n名被试在第k个感性意象评价维度的主观评分,得到主观评价数据元素集合矩阵Qk:

(2)

(3)

以m个公务机驾驶舱内饰样本在第k个感性意象评价维度的主观评价评分均值建立矩阵,得到主观评价矩阵Sk:

(4)

3.2 眼动矩阵

眼动数据能客观地反映决策过程的时间特征和对信息的加工深度[27,31]。当用户看到诱发负面情绪(诸如不安、有威胁的)的产品时,会投入更多的注意力,即视线的停留时间会更长[32-33]。以注视时长(fixation time)与停留时长(dwell time)的比值量化被试对公务机驾驶舱内饰样本的注视程度。记录n名被试在第k个感性意象评价维度的眼动数据实测值,得到眼动数据元素集合矩阵Tk:

(5)

(6)

(7)

以m个驾驶舱内饰样本在第k个感性意象评价维度的眼动评分均值建立矩阵,得到眼动矩阵Ek:

(8)

3.3 面部表情矩阵

FaceReader通过获取分析被试面部表情数据得到对应的效价值。效价是对情绪属性的评估指标,有正性和负性之分,可作为衡量飞行员感性质量的判断依据[34]。记录n名被试在第k个感性意象评价维度的面部表情效价值,得到面部表情数据元素集合矩阵Ck:

(9)

(10)

以m个驾驶舱内饰样本在第k个感性意象评价维度的面部表情评分均值建立矩阵,得到面部表情矩阵Fk:

(11)

3.4 综合感性评价矩阵

为了消除主观评价、眼动和面部表情三项指标量纲之间的差异,将数据进行标准化处理。采用离差标准化(min-max normalization)[35]方法,对各维度评价矩阵中的数据进行线性变换,使评价结果值映射到[0,1]之间。

(12)

由于主观评价、眼动、面部表情三项指标在评价中所起作用的重要性不同,可靠性也存在差异,为各指标分配权重,使其充分发挥效能与价值。独立性权系数法[36]是根据各指标与其他指标之间的共线性强弱来确定指标权重。指标复相关系数R越大,说明指标之间的共线性关系越强,该指标越容易由其他指标的线性组合表示,重复信息越多,权重越小。单一维度复相关系数计算公式为:

(13)

(14)

(15)

3.5 公务机驾驶舱内饰布局设计的感性评价

根据多维感性评价实验的实测结果,取n=27、m=42、k=3,将得到的实验数据依次代入式(2)～式(15),求得实体层、秩序层、氛围层3个感性意象评价维度的公务机驾驶舱内饰设计的感性评价如表2所示。

表2 公务机驾驶舱内饰布局设计的感性评价

由于对主观评价、眼动评价和面部表情矩阵进行了归一化处理,取李克特量表的归一化结果作为阈值能表征综合感性评价结果。因公务机驾驶舱内饰布局及操作繁琐复杂,飞行员需尽量保持理性的思考,同时避免疲劳和误操作,感性评价的阈值选中性为宜。对五级李克特量表的分值做归一化处理后,中间值0.5表示感性评价结果为中性值;大于0.5表示感性评价结果为正向值,且数值越接近1,满意度越高;小于0.5表示感性评价结果为负向值,且数值越接近0,满意度越低。

感性评价的数值大小反映了公务机驾驶舱内饰布局设计的优劣。由表2可以看出,当前市场公务机驾驶舱内饰布局设计的感性评价在实体层和秩序层较高,彰显了形态美学以及与功能映射的优质性。而氛围层的感性评价分值整体偏低,表明驾驶舱意象氛围的塑造尚有较大优化空间,为后续的设计优化指明了方向。

计算驾驶舱内饰样本在九维感性评价模型的空间坐标与原点的距离,得到3个感性意象评价维度的综合评价结果:样本中内饰布局设计感性评价最优的为P39,最劣的为P02。如图5所示,两者设计风格差异明显。

图5 感性评价最优及最劣样本

4 公务机驾驶舱内饰布局设计特征与感性评价映射关系的建立

建立公务机驾驶舱内饰布局设计特征与感性评价的映射关系,进一步探究内饰布局设计特征形成不同感性评价的原因,预测公务机驾驶舱内饰布局设计优化方向,从工程角度提出系统的优化设计知识。由知觉的拓扑性质决定,从整体到局部是普遍存在的脑认知规律,整体组织是知觉局部性质的基础[15]。研究分别从整体层和细节层探索驾驶舱内饰布局设计特征的表征机理,并揭示影响感性评价的原因,挖掘可靠、可显现和可重用的设计知识。

4.1 基于ANOVA的整体层映射分析

眼动热区图与兴趣区显示被试注视区域集中于风挡区及T型区,在整体层提取其轮廓线定义驾驶舱内饰布局设计特征。以公务机P24为例,整体层设计特征提取结果如图6所示,L1为风挡区上部线条,L2为风挡区下部线条,L3为T型区线条。

图6 公务机驾驶舱内饰布局设计特征定义

组织设计师专家焦点小组(focus group),基于形体分析法对飞机驾驶舱内饰布局轮廓线进行特征解构。以离散式的形态表征性状,在整体层定性描述轮廓线可能出现的特征,如表3所示。

表3 公务机驾驶舱内饰布局轮廓线特征解构

根据方差分析(Analysis of Variance,ANOVA)[37]构建公务机驾驶舱内饰布局设计特征与感性评价之间的映射模型。以实体层维度为例,根据各要素层次的价值,可得结论如图7所示。

图7 内饰布局设计特征在实体层感性评价的方差分析结果

L1设计特征要素:线条趋势“平(A3)”、线条样式“阶梯式(B1)”、线条属性“直曲结合(C3)”均可唤起实体层感性评价上的优质体验;而线条趋势“上(A1)”、线条样式“平滑式(B2)”、线条属性“直(C1)”则会削弱感性评价。

L2设计特征要素:线条样式“平滑式(G2)”、线条属性“曲(H2)”可唤起飞行员在实体层的感性优质体验;而线条样式“阶梯式(G1)”、线条属性“直曲结合(H3)”会削弱这种感性体验感。

L3设计特征要素:线条趋势“收缩(M1)”、线条样式“阶梯式(O1)”、线条属性“直曲结合(Q3)”会提高实体层的感性评价;而线条趋势“扩张(M2)”、线条样式“平滑式(O2)”、线条属性“曲(Q2)”会使其降低。

综上,在实体层维度,感性评价最优的公务机驾驶舱内饰布局设计特征要素为“A3-B1-C3-G2-H2-M1-O1-Q3”。

4.2 基于NURBS的细节层映射分析

基于ANOVA的分析从造型线整体出发,讨论了线条趋势、样式及属性对感性评价的影响。然而,此过程只涉及离散型设计变量,描述的公务机驾驶舱内饰布局造型线依旧具有模糊性和不确定性。需对线条细节进行更精准细致的参数化定义及回归分析,以填补设计信息的缺失。

以非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational B-Spline,NURBS)[38]在细节层对驾驶舱内饰布局细节特征进行参数化定义,为标准解析公务机驾驶舱内饰布局细节特征提供了公共统一的数学表达形式。控制点决定了线的形态,线决定了面的形态,最终面决定了飞机驾驶舱的内饰布局设计。

一条k次NURBS曲线公式为:

(16)

(17)

其中:di(i=0,1,…,n)表示控制顶点,ωi表示权因子,Ri,k(u)为k次有理基函数,Ni,k(u)是由节点矢量U=[u0,u1,…,un+k+1]按德布尔—考克斯递推公式决定的k次规范B样条基函数,其公式为:

(18)

使用Rhinoceros绘制样条线,默认设置曲线阶数k=3,权因子ωi均为1,非有理准均匀B样条,则有:

Ri,k(u)=Ni,k(u)。

(19)

进而推出Rhinoceros中NURBS曲线公式为:

(20)

将k=3代入式(18)中求得3次B样条基函数,将基函数代入式(20)中并改成矩阵形式,可得:

(21)

由式(21)可知,由节点矢量决定的均匀B样条基在定义域内各个节点区间上都具有相同图形,则曲线形状由控制顶点坐标唯一决定。

将经过边缘检测处理后的公务机驾驶舱图片导入Rhinoceros中,用NURBS绘制拟合驾驶舱内饰布局轮廓线。因对称结构,只拟合右半部分轮廓线,一方面减少非必要的工作量,另一方面可使控制顶点坐标取值均为正数,便于数据分析。

转折点是塑造线条细节的决定性要素,其余点均受转折点影响需要保持造型的整体和谐性,因而促使初始形态发生转折的控制顶点始末位置尤为重要。为进一步研究造型线细节特征对感性评价的影响,建立图8所示坐标系,将L1、L2、L3均置于第一象限,提取d1～d7七个控制顶点。以L2左端控制顶点为对齐点,以L2横向宽度即d5横坐标为标准统一各样本设计特征的边界尺度。定义d1～d7七个控制顶点的横纵坐标V1～V14共14个设计特征变量。其中各案例中V1和V9的值分别都相等,存在共线性,予以剔除。

图8 基于NURBS的设计特征定义

采用多元线性回归(multiple linear regression)[39]分析建立飞行员感性评价结果Z1～Z3(因变量)与公务机驾驶舱内饰布局形态细节设计特征V2～V8、V10～V14(自变量)之间的映射模型。各自变量在95%置信区间内的回归标准化系数反映了对因变量的贡献大小。各维度设计特征变量对感性评价的影响如图9所示,各感性意象评价维度的评价对每项基于NURBS的细节设计特征变量的响应结果具有差异。

图9 感性评价多元线性回归标准化系数

以实体层维度为例,设计特征贡献值较大的是V3、V7、V12、V14,表明这4项变量对感性评价的影响最为显著。其中,实体层感性评价与V3、V7、V14呈正相关,解释为:“L1形态转折在x方向上出现的位置”靠右、“L2形态转折在x方向上出现的位置”靠右、“L3形态转折在y方向上出现的位置”靠上,即L1、L2形态转折点在初始形态线方向上出现的晚,L3形态转折点在初始形态线方向上出现的早,一定程度上会提升实体层的感性评价。究其原因,形态转折点出现较晚,使得初始线条保持了良好的流畅感,塑造了视觉上的连贯性,进而提高了实体层维度的感性评价。V12与实体层感性评价呈现出负向相关性,即“L3拐点在y方向上出现的位置”靠上,反映了T形区上半部分的纵向宽度窄,减少了体量的厚重感。

4.3 公务机驾驶舱内饰布局设计知识

综合整体层和细节层的分析,对研究结果进行条理性、系统性地总结,形成公务机驾驶舱内饰布局设计知识,以蓝图形式直观表达。以实体层为例,图10上半部分参照各设计特征要素贡献率,表达各要素的感性设计优化效果。整体层设计特征要素以条形图形式表达,细节层设计特征要素以线条表达,并最终形成各维度设计优解示例。图10下半部分以文字形式表达出各设计特征要素优化的实际物理意义。

图10 公务机驾驶舱内饰布局设计实体层优化设计知识

5 结束语

本文提出公务机驾驶舱内饰布局设计感性评价的研究思路,关注飞行员的潜意识,挖掘飞行员的感性需求以优化驾驶舱内饰布局设计。综合感性意象耦合的主观评价和客观生理测量两个维度的信息,基于“主观评价—眼动—面部表情”3个指标的数据从“实体层—秩序层—氛围层”3个感性意象评价维度构建公务机驾驶舱内饰布局设计感性评价模型,多源异构数据的融合提升了感性评价结果的客观性。通过建立驾驶舱内饰布局设计特征与感性评价的映射机理,分别从整体层和细节层两个层次进行剖析,形成条理化、系统化的设计知识,指导公务机驾驶舱内饰布局的创新优化设计。对为飞行员营造身心愉悦的驾驶环境、保障公务航空的安全具有重要意义,同时从设计视角为适航标准的扩充提供了新的理论参考。团队下一步将面向动态复杂飞行环境,遵循整体—局部拓扑认知特性,开展飞机驾驶舱设计特征参数化解构方法和工具相关研究,为我国航空制造业正向创新设计提供理论和使能技术支撑。