隨著現(xiàn)代海上作戰(zhàn)任務(wù)的日益復(fù)雜,大型艦船指揮艙室中的功能和戰(zhàn)位不斷增加,而指揮艙室內(nèi)緊湊的空間決定了指揮控制系統(tǒng)的總操作人數(shù)和戰(zhàn)位非常有限,因此,合理布置艙室內(nèi)各功能戰(zhàn)位和操作設(shè)備對(duì)指揮艙室具有重要意義。通過(guò)大量研究分析表明,指揮艙室中的戰(zhàn)位和設(shè)備布置方案越合理,越有利于提高各戰(zhàn)位人員之間的協(xié)作效率以及指揮人員完成作戰(zhàn)任務(wù)的正確性,并有利于艙室團(tuán)隊(duì)績(jī)效的發(fā)揮,進(jìn)而從人因工程方面提升指控系統(tǒng)作戰(zhàn)效能。本文以大型船舶指揮艙室的內(nèi)部布置為研究對(duì)象。研究工作如下:首先,通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外指揮艙室的布局設(shè)計(jì)現(xiàn)狀,并根據(jù)相關(guān)的國(guó)內(nèi)、外控制室布局設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),提出了針對(duì)大型船舶的指揮艙室布局設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。進(jìn)而明確了指揮艙室布局優(yōu)化方法,確定以建立數(shù)學(xué)模型對(duì)指揮艙室布局優(yōu)化進(jìn)行求解,并提出了數(shù)學(xué)建模分析流程。其次,以英國(guó)23型護(hù)衛(wèi)艦作戰(zhàn)任務(wù)流程作為參照,建立了典型操作任務(wù)模型,并采用層次任務(wù)分析法(HTA),操作順序流程圖法(OSD)和社交網(wǎng)絡(luò)分析法(SNA)對(duì)指揮艙室內(nèi)團(tuán)隊(duì)協(xié)作狀況進(jìn)行分析,繪制了操作順序流程圖和社交網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖,以此描述指揮艙室中各船員之間的關(guān)系,并計(jì)算了各船員在指控系統(tǒng)中的社交地位。同時(shí),提出了以最低團(tuán)隊(duì)協(xié)作努力程度為目標(biāo)的指揮艙室布置優(yōu)化模型。然后,選用遺傳算法(GA)對(duì)指揮艙室布置優(yōu)化模型進(jìn)行求解,開(kāi)發(fā)了基于Matlab軟件的指揮艙室布局優(yōu)化求解平臺(tái),并根據(jù)求解平臺(tái)的最優(yōu)布置結(jié)果,建立了基于UG軟件的指揮艙室三維模型仿真并展示。最后,根據(jù)本文提出的布局優(yōu)化方法,對(duì)指揮艙室的布局進(jìn)行了優(yōu)化,并制定了指揮艙室布置優(yōu)化實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方案。通過(guò)匯總分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程中各船員間的溝通過(guò)程以及實(shí)驗(yàn)完成后NASA-TLX評(píng)價(jià)量表等數(shù)據(jù)結(jié)果,比對(duì)優(yōu)化前后理論團(tuán)隊(duì)協(xié)作努力程度,團(tuán)隊(duì)工作負(fù)荷和任務(wù)完成時(shí)間表明優(yōu)化布置結(jié)果的正確性,進(jìn)而驗(yàn)證本文優(yōu)化方法的有效性。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U674.702
【部分圖文】：

文章框架結(jié)構(gòu)圖

圖 2.1 阿利·伯克驅(qū)逐艦 DDG51 上 CIC 戰(zhàn)位配置圖圖 2.2 朱姆沃爾特驅(qū)逐艦上 SMC 戰(zhàn)位配置圖而隨著科學(xué)技術(shù)越來(lái)越進(jìn)步，美國(guó)海軍最新研制的 DDG1000 朱姆沃爾特級(jí)驅(qū)逐艦徹底改變了海軍進(jìn)行水面作戰(zhàn)的業(yè)務(wù)方式。就是放棄了狹窄，昏暗的戰(zhàn)斗信息中心（CIC），這是過(guò)去的 USN 戰(zhàn)艦數(shù)十年來(lái)的固定配置，取而代之的是最先進(jìn)，寬敞的艦船任務(wù)中心（SMC），見(jiàn)圖 2.2。

圖 2.2 朱姆沃爾特驅(qū)逐艦上 SMC 戰(zhàn)位配置圖而隨著科學(xué)技術(shù)越來(lái)越進(jìn)步，美國(guó)海軍最新研制的 DDG1000 朱姆沃爾特級(jí)驅(qū)逐艦徹底改變了海軍進(jìn)行水面作戰(zhàn)的業(yè)務(wù)方式。就是放棄了狹窄，昏暗的戰(zhàn)斗信息中心（CIC），這是過(guò)去的 USN 戰(zhàn)艦數(shù)十年來(lái)的固定配置，取而代之的是最先進(jìn)，寬敞的艦船任務(wù)中心（SMC），見(jiàn)圖 2.2。與戰(zhàn)斗信息中心（CIC）相比，艦船任務(wù)中心（SMC）更加寬敞明亮，專用重型控制臺(tái)已經(jīng)不復(fù)存在，取而代之的是簡(jiǎn)化的控制臺(tái)和工作站，數(shù)十個(gè)單獨(dú)的三屏工作站，稱為通用顯示站，將填補(bǔ)艦船任務(wù)中心的大部分，還包括一個(gè)位于高處的高級(jí)軍官指揮控制專屬區(qū)域，可俯瞰多層次的船舶任務(wù)中心。船舶任務(wù)中心通過(guò)拆除過(guò)去專用和狹窄的戰(zhàn)斗信息中心的硬件和空間規(guī)劃障礙，指揮官及船員將能夠更清楚地了解他們周圍的戰(zhàn)場(chǎng)，并且能夠更有效地相互溝通和協(xié)作。并通過(guò)創(chuàng)新作戰(zhàn)系統(tǒng)用戶界面，大大提高機(jī)組人員的態(tài)勢(shì)感知能力，降低工作負(fù)荷，從而更快更好的做出決策并執(zhí)行，提高指控系統(tǒng)作戰(zhàn)效能。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2823386