用于航空安全量化研究的飞行员建模研究

【类型】学位论文

【作者】杨昌鹏 

【关键词】 飞行员模型 复杂系统理论 人为因素 航空安全 定量化

【摘要】如何提高飞行安全一直是一个重要的话题。不同来源的统计均表明，飞行事故中由于人为因素而导致的机组操作错误造成的事故大约占总事故的60%-80%。研究飞行员人为因素对飞机飞行安全的影响对于降低事故率具有重要的意义。本论文受国家重点基础研究发展计划的支持(课题编号2010CB734103)。研究人为因素对飞行安全定量化影响的最有效的途径是在人机一体化仿真环境中，综合人-机-环全方位信息，根据飞行员模型考察飞行状态的变化。人机环仿真模型的关键技术难点在于构建一个包含自适应行为、不确定性和多人为因素约束特点在内的飞行员模型。本文的研究内容包括：分析了当前存在的飞行员模型结构的不足；通过讨论人与自动化的功能分配，建立非线性六自由度飞机模型，设计了一定的自动化设备；提出了一个新的飞行员模型，该模型主要包括三个信息处理模块：信息感知模块、决策模块和动作执行模块。通过将飞行员模型中的人为因素设置为符合不同概率分布的随机变量和选取不同的控制规则，从而反映人的不同特性。分别了设置两个不同的场景，探究了人为因素的不确定性对飞行安全的影响，提出了基于飞行绩效间的人为因素量化方法。研究结果表明：人为因素对飞行安全会产生严重影响，其中感知阈、驻留时间和反应时对飞行安全的影响趋势相同，而操作误差和仪表扫视顺序的影响趋势显著不同；通过采用本文提出基于飞行绩效阈边界识别的人为因素量化方法，可以大大的提高飞行员的操作绩效。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】上海交通大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】傅山

【读秀链接】读秀链接