本文關(guān)鍵詞：用于航空安全量化研究的飛行員建模研究

  更多相關(guān)文章： 飛行員模型 復(fù)雜系統(tǒng)理論 人為因素 航空安全 定量化

【摘要】：如何提高飛行安全一直是一個重要的話題。不同來源的統(tǒng)計均表明，飛行事故中由于人為因素而導(dǎo)致的機組操作錯誤造成的事故大約占總事故的60%-80%。研究飛行員人為因素對飛機飛行安全的影響對于降低事故率具有重要的意義。本論文受國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃的支持(課題編號2010CB734103)。 研究人為因素對飛行安全定量化影響的最有效的途徑是在人機一體化仿真環(huán)境中，綜合人-機-環(huán)全方位信息，根據(jù)飛行員模型考察飛行狀態(tài)的變化。人機環(huán)仿真模型的關(guān)鍵技術(shù)難點在于構(gòu)建一個包含自適應(yīng)行為、不確定性和多人為因素約束特點在內(nèi)的飛行員模型。 本文的研究內(nèi)容包括：分析了當(dāng)前存在的飛行員模型結(jié)構(gòu)的不足；通過討論人與自動化的功能分配，建立非線性六自由度飛機模型，，設(shè)計了一定的自動化設(shè)備；提出了一個新的飛行員模型，該模型主要包括三個信息處理模塊：信息感知模塊、決策模塊和動作執(zhí)行模塊。通過將飛行員模型中的人為因素設(shè)置為符合不同概率分布的隨機變量和選取不同的控制規(guī)則，從而反映人的不同特性。分別了設(shè)置兩個不同的場景，探究了人為因素的不確定性對飛行安全的影響，提出了基于飛行績效間的人為因素量化方法。 研究結(jié)果表明：人為因素對飛行安全會產(chǎn)生嚴(yán)重影響，其中感知閾、駐留時間和反應(yīng)時對飛行安全的影響趨勢相同，而操作誤差和儀表掃視順序的影響趨勢顯著不同；通過采用本文提出基于飛行績效閾邊界識別的人為因素量化方法，可以大大的提高飛行員的操作績效。
【關(guān)鍵詞】：飛行員模型 復(fù)雜系統(tǒng)理論 人為因素 航空安全 定量化
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：V328
【目錄】：

• 附件5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 目錄9-12
• 圖錄12-14
• 表錄14-15
• 第一章 緒論15-28
• 1.1 引言15-16
• 1.2 復(fù)雜系統(tǒng)理論16-19
• 1.2.1 復(fù)雜系統(tǒng)發(fā)展概述16-17
• 1.2.2 人-機-環(huán)復(fù)雜系統(tǒng)的特點17
• 1.2.3 復(fù)雜人-機-環(huán)建模技術(shù)難點17-19
• 1.3 飛行員建模綜述19-27
• 1.3.1 人的生理建模20-21
• 1.3.2 準(zhǔn)線性模型21-22
• 1.3.3 Hess 結(jié)構(gòu)化模型22
• 1.3.4 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的飛行員模型22-23
• 1.3.5 Hosman 描述模型23-24
• 1.3.6 最優(yōu)控制模型24-25
• 1.3.7 基于任務(wù)網(wǎng)絡(luò)和認(rèn)知構(gòu)架的飛行員模型25-27
• 1.4 論文主要內(nèi)容與章節(jié)安排27-28
• 第二章 飛機模型建模28-43
• 2.1 飛行員與自動化的關(guān)系28
• 2.2 剛體飛機運動假設(shè)28-29
• 2.3 飛機空間運動的表示29-32
• 2.3.1 飛機運動坐標(biāo)系和運動參數(shù)29
• 2.3.2 飛機運動的控制量和被控量29-30
• 2.3.3 飛機六自由度運動方程30-31
• 2.3.4 飛機空氣動力學(xué)計算31-32
• 2.4 飛機六自由度運動方程的簡化32-36
• 2.4.1 飛機運動方程的解耦32
• 2.4.2 飛機運動數(shù)學(xué)模型的配平32-35
• 2.4.3 飛機運動數(shù)學(xué)模型的線性化35-36
• 2.5 飛機控制系統(tǒng)設(shè)計36-42
• 2.5.1 俯仰姿態(tài)保持/控制模態(tài)控制器36-37
• 2.5.2 高度保持/控制模態(tài)控制器37-38
• 2.5.3 速度保持/控制模態(tài)控制器38-39
• 2.5.4 傾斜姿態(tài)保持/控制模態(tài)控制器39-40
• 2.5.5 航向保持/控制模態(tài)控制器40-41
• 2.5.6 側(cè)向偏離保持/控制模態(tài)控制器41-42
• 2.6 本章小結(jié)42-43
• 第三章 飛行員建模43-54
• 3.1 飛行員模型構(gòu)建概述43-44
• 3.2 人為因素選取44-45
• 3.3 感知模塊45-46
• 3.4 決策模塊46-47
• 3.5 控制模塊47-49
• 3.6 飛行員在環(huán)仿真模型的實現(xiàn)49-53
• 3.6.1 人-機-環(huán)仿真系統(tǒng)開發(fā)平臺49-50
• 3.6.2 人-機-環(huán)仿真系統(tǒng)實驗流程50-53
• 3.6.2.1 飛行場景開發(fā)50-51
• 3.6.2.2 仿真參數(shù)初始化配置51
• 3.6.2.3 仿真數(shù)據(jù)產(chǎn)生51-52
• 3.6.2.4 仿真數(shù)據(jù)存儲52-53
• 3.7 本章小結(jié)53-54
• 第四章 人為因素不確定性對飛行安全的影響54-61
• 4.1 飛行場景54-55
• 4.2 人為因素設(shè)置55-56
• 4.3 實驗結(jié)果與分析56-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第五章 基于飛行績效邊界識別的人為因素量化61-73
• 5.1 基于粒子群優(yōu)化算法的支持向量機模型61-65
• 5.1.1 支持向量機模型61-64
• 5.1.2 基于粒子群優(yōu)化算法的支持向量機參數(shù)選擇（PSO-SVM）64-65
• 5.2 飛行場景65-66
• 5.3 飛行績效定義66
• 5.4 人為因素設(shè)置66-68
• 5.5 實驗結(jié)果與分析68-72
• 5.5.1 敏感性分析68-69
• 5.5.2 仿真結(jié)果分析69-72
• 5.6 實驗驗證72
• 5.7 本章小結(jié)72-73
• 第六章 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 本文主要研究內(nèi)容73-74
• 6.2 未來研究工作展望74-75
• 參考文獻75-80
• 致謝80-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文81

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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3 譚躍進,鄧宏鐘;復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論及其應(yīng)用研究[J];系統(tǒng)工程;2001年05期

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7 John H.Holland;;STUDYING COMPLEX ADAPTIVE SYSTEMS[J];Journal of Systems Science & Complexity;2006年01期

本文編號：963665