武器裝備人機(jī)工效仿真分析與評(píng)估

  隨著人機(jī)環(huán)境同步定量分析技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展,虛擬試驗(yàn)并進(jìn)行人-機(jī)-環(huán)境數(shù)據(jù)定量同步分析與評(píng)價(jià)成為武器裝備人機(jī)工效分析和評(píng)估的主要手段,從人機(jī)工效的相關(guān)概念出發(fā),對(duì)武器裝備人機(jī)工效仿真分析與評(píng)估研究的中需要定量采集多元人機(jī)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行同步采集與分析,并針對(duì)武器裝備信息化智能化發(fā)展趨勢(shì),提出了武器裝備人機(jī)工效仿真分析具體的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

具體采集的數(shù)據(jù)來源如下：

腦電、眼動(dòng)、生理、行為、人體運(yùn)動(dòng)、生物力學(xué)、物理環(huán)境、機(jī)械屬性

任何武器裝備,即使是最自動(dòng)化的,也必須在人的參與下完成其使用和保障任務(wù),即任何裝備的使用和保障總是要直接或間接地通過人在一定的環(huán)境條件下完成的,因此為了使武器裝備具有良好的保障性、作戰(zhàn)適用性和最大化發(fā)揮其作戰(zhàn)效能,在裝備設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮人的因素,使人、裝備、環(huán)境協(xié)同工作，相互適應(yīng)。

基于人機(jī)環(huán)境同步定量分析技術(shù)進(jìn)行武器裝備人機(jī)工效評(píng)價(jià)與傳統(tǒng)的研究方法的區(qū)別：

1.  定量的研究方法：過去研究多采用定性分析的方法，ErgoLAB人機(jī)環(huán)境同步平臺(tái)進(jìn)行的是多元數(shù)據(jù)定量化的研究和分析，使得過去只能說一說的東西現(xiàn)在都可以用大量的數(shù)據(jù)來證明和論述。（實(shí)驗(yàn)室）最實(shí)質(zhì)性的功用是使研究人員得以進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，為安全科學(xué)研究類的學(xué)生創(chuàng)造和實(shí)踐提供了很好的實(shí)驗(yàn)和研究平臺(tái)。以人機(jī)環(huán)境同步技術(shù)為核心的ErgoLAB安全人機(jī)工程實(shí)驗(yàn)室解決方案將數(shù)據(jù)的量化研究和分析相結(jié)合，拓展了科學(xué)研究的深層程度。
2. 適合真實(shí)世界研究的可穿戴技術(shù)：ErgoLAB人機(jī)環(huán)境同步平臺(tái)采用最適合進(jìn)行真實(shí)世界現(xiàn)場(chǎng)研究級(jí)別的可穿戴數(shù)據(jù)采集技術(shù)、無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，目前是世界上唯一的可穿戴人-機(jī)-環(huán)境研究系統(tǒng)，無需連接任何線纜的數(shù)據(jù)記錄器與傳感器實(shí)現(xiàn)無線通訊：讓被試忘記連接線纜帶來的約束與不適感覺，在人類活動(dòng)或操作作業(yè)中可以在完全自然不受任何干擾的狀態(tài)下采集數(shù)據(jù)，行動(dòng)完全自由。
3. 環(huán)境數(shù)據(jù)作為重點(diǎn)因素變量，與以往一些傳統(tǒng)的研究方法的根本區(qū)別之一在于環(huán)境因素不再作為一種被動(dòng)的干擾因素排斥在系統(tǒng)之外，而是作為一種積極的主動(dòng)因素納入系統(tǒng)之中，并成為系統(tǒng)研究中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。環(huán)境既影響人的生存和工作能力，又影響機(jī)的性能和可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。反之，人和機(jī)也影響環(huán)境的狀態(tài)。所以，環(huán)境與人、環(huán)境與機(jī)、環(huán)境與系統(tǒng)之間，既存在信息流通、信息加工問題，也存在信息控制問題，這就更加突出了環(huán)境在系統(tǒng)中的重要作用。
4. 虛擬仿真環(huán)境中同步采集定量人機(jī)環(huán)境數(shù)據(jù)。以人機(jī)環(huán)境同步技術(shù)為核心的ErgoLAB安全人機(jī)工程實(shí)驗(yàn)室結(jié)合了三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在虛擬仿真環(huán)境中同步采集定量數(shù)據(jù)。同時(shí)，相比傳統(tǒng)的可視化虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，使虛擬仿真環(huán)境延伸采集人機(jī)環(huán)境定量數(shù)據(jù)，具備了科研能力，可實(shí)現(xiàn)多維度定量數(shù)據(jù)采集和分析等功能。
5. 人-機(jī)-環(huán)境同步技術(shù)實(shí)現(xiàn)多維數(shù)據(jù)同步記錄與分析。現(xiàn)在越來越多的研究人員把明顯的對(duì)人類行為的觀察結(jié)合其他的因素來進(jìn)行人機(jī)環(huán)境同步研究。多源數(shù)據(jù)同步采集并且可以和視頻匹配，可以降低研究的工作量以及提升精確度。人類在不同環(huán)境中進(jìn)行作業(yè)的人機(jī)交互有不同的行為反應(yīng)，在各種復(fù)雜的自然物理環(huán)境或工作環(huán)境變化下（如環(huán)境溫度，濕度，噪音，照明，風(fēng)速，空氣流量，空氣中的顆粒物質(zhì)，有機(jī)物質(zhì)等）進(jìn)行各種活動(dòng)時(shí)的人體生理狀況（如腦電，心電，眼電，心率，皮電，皮溫，血流量等）、眼睛運(yùn)動(dòng)或視線關(guān)注點(diǎn)、以及頭部和表情的變化并同步以上所有的數(shù)據(jù)采集；結(jié)合人類外顯行為的視頻數(shù)據(jù)（動(dòng)作，姿勢(shì)，運(yùn)動(dòng)，位置，力量，角度，人體震動(dòng)狀態(tài)等）進(jìn)行客觀的觀察和分析，了解所有的內(nèi)外變化之間的因果關(guān)系；完成在同一時(shí)間點(diǎn)或同一時(shí)間段內(nèi)人機(jī)環(huán)境數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步記錄、追蹤、分析數(shù)據(jù)。具備獨(dú)有的多元數(shù)據(jù)同步分析技術(shù)和交叉統(tǒng)計(jì)功能，如基于生理事件相關(guān)的行為分析、基于眼動(dòng)事件相關(guān)的行為分析等，實(shí)現(xiàn)行為、生理、AOI等多數(shù)據(jù)同步與交叉分析。