考虑认知行为差异的乘员信息作业绩效研究

认知行为差异逐渐成为乘员信息作业绩效的主要影响因素,为提高乘员的信息作业绩效,开展了考虑认知行为差异的装甲车辆乘员信息作业绩效研究。基于任务-网络建模技术,构建了融合通道维度的乘员信息作业认知行为模型,以及乘员信息作业绩效预测模型。针对不同认知能力水平,进行了乘员信息作业绩效对比实验;通过对绩效数据的统计分析,得到了乘员认知能力与作业绩效之间的相关关系和影响规律。结果表明：乘员信息作业绩效预测结果与实验数据具有较好的一致性;乘员认知能力与信息作业绩效呈显著的正相关关系,乘员认知行为差异对信息作业绩效具有显著影响。建议装甲车辆乘员选拔应结合认知能力测评,并进行针对性训练和任务分工,可以提高乘员作业绩效,节约训练资源。     

多模态告警和认知负荷对装甲车辆乘员反应的影响

为探究敌车方向的多模态告警对不同认知负荷水平下装甲车辆乘员反应的影响,招募20名成年男性开展告警类型和认知负荷水平双因素工效学实验。基于装甲车辆乘员任务虚拟仿真实验平台,面向装甲车辆乘员某一假定作业任务,针对敌车方向对不同认知负荷水平下的乘员进行告警。实验结果表明：相比视觉告警,包含触觉的多模态告警更容易使乘员理解且更符合乘员的认知状态,显著减少了乘员的反应时间、歼敌时间和反应错误率;相比低认知负荷水平,高认知负荷水平下乘员的信息理解能力显著下降,反应时间、歼敌时间和反应错误率显著增加;在视觉通道信息量过载或认知负荷增大时,可采用多模态告警来加快乘员的反应时间,提升作战绩效。该研究可为装甲车辆舱室多模态人机交互告警设计提供理论依据。     

面向装甲车辆乘员信息处理的作业时间预测模型研究

作业时间的准确预测是装甲车辆乘员信息处理作业状态研究的关键,对提高人机系统的作战效能具有重要意义。针对乘员作业类型向信息处理作业转变的基本趋势,以信息录入典型信息处理作业为研究对象,对其信息处理作业操作元和认知过程进行了系统分析。基于乘员操纵特性和认知特性构建了信息录入作业时间预测模型,并面向任务对预测模型进行了实验验证,旨在为解决应急任务条件下乘员信息处理作业时间预测问题探索新的途径。结果表明,该模型能够清晰地描述乘员信息录入作业的认知过程,准确地预测作业时间,具有较好的预测精度和可重用性,是一种有效可行的信息处理作业时间预测模型。     

不同任务需求下军用车辆乘员信息作业适宜性评价指标研究

针对不同任务对军用车辆乘员能力差异性需求的问题,进行不同任务需求下乘员信息作业适宜性评价指标研究。通过模拟实验分析乘员认知能力和心理运动能力对信息录入和原地对静止目标射击任务绩效的影响,采用多元回归建模方法对比分析两项任务的绩效预测因子,建立乘员在不同任务需求下的作业适宜性评价指标。结果表明：通信专业任务操作速度适宜性评价指标应选取反应能力、记忆能力和注意能力,操作准度适宜性评价指标应选取记忆能力和注意能力;射击专业任务操作速度适宜性评价指标应选取手眼协调能力和注意能力,操作准度适宜性评价指标应选取双手操纵能力和注意能力。所得研究结果为确定与任务需求相适应的军用车辆乘员作业能力评价指标提供了参考。     

装甲车辆信息系统人机工效试验平台设计与开发

为满足装甲车辆乘员信息作业人机工效试验需求,设计开发了装甲车辆信息系统人机工效试验平台。分析了试验平台的系统方案,包括主控系统、模拟测试系统和数据处理系统;依据实车环境设计了试验座舱及控制台、操作模拟装置和综合测试装置;采用嵌入式测试方法,将绩效测试功能嵌入到作业模拟过程中,开发了主控软件、信息终端软件和射击模拟软件;通过具体实例对试验平台的有效性和实用性进行了验证。研究结果表明,试验平台能够实现乘员信息作业绩效的全程测试,以及乘员认知能力、脑力负荷和生理参数的综合测试,有效甄别相关因素对乘员信息作业绩效的影响,为准确测量乘员信息作业绩效提供技术手段。     

长时工作记忆和注意力分配对装甲车辆乘员情景意识的影响

装甲车辆乘员的情景意识水平显著影响车辆的作战效能,而乘员的情景意识又受到工作记忆、注意力分配等因素的影响。为探究乘员的长时工作记忆及注意力分配对其情景意识的影响,共招募24名被试开展了乘员情景意识评价实验。实验针对装甲车辆中车长某一假定作业任务,基于某乘员任务虚拟仿真实验系统进行。结果显示,在长时工作记忆方面,熟练者的情景意识水平显著高于初学者;在注意力分配方面,高凸显性条件下的情景意识水平显著高于低凸显性条件,而异常信息出现频率对情景意识的影响较小。进一步分析表明,3D-SART、SAGAT、异常信息响应时间、眼睑开度、仪表区注视时间占比、SDNN以及PNN50等指标对情景意识水平变化较为敏感。该研究可为装甲车辆人机交互界面的设计方面提供设计依据。     

基于多资源理论的乘员信息处理作业认知行为建模研究

认知行为的有效性建模是装甲车辆乘员信息处理作业状态研究的关键技术,对提高人机系统的作战效能具有重要意义。针对乘员作业类型由体力操纵作业向信息处理作业转变的基本趋势,对信息处理作业操作元进行了系统分析;通过多资源理论提取了乘员信息处理作业认知行为要素,基于任务-网络建模技术构建了认知行为模型,提出了主客观结合的模型验证流程,并面向任务对模型进行了实例验证。结果表明,该模型能够清晰地描述乘员信息处理作业的认知过程,准确地预测乘员作业绩效,具有较好的预测精度和可重用性,是一种有效可行的信息处理作业认知行为模型。     

基于任务-网络模型的装甲车辆乘员脑力负荷评价方法研究

以多资源理论(MRT)为基础,充分考虑装甲车辆乘员作业特点,从人的信息处理方式入手建立了基于信息执行通道的乘员任务-网络模型,提出了基于任务-网络模型的装甲车辆乘员脑力负荷评价方法。以装甲车辆炮长发现目标并射击任务操作为实例进行分析评价,结果表明,该方法能够清楚地描述乘员全任务过程中脑力负荷的变化情况,有效地找出脑力负荷异常的时间节点和产生原因,量化评估乘员的脑力负荷。     

车载显控终端触屏按键尺寸工效学实验研究

基于自主开发的车载信息系统作业模拟及工效测试系统,以任务完成时间和错误率为考核指标,以装甲车辆车载信息系统典型作业为基本实验内容,通过对不同尺寸下触屏按键的操作工效实验,对按键尺寸对信息操作工效影响显著性、触屏按键尺寸以及按键间隙确定等进行了分析和讨论,并给出了分析结论.研究结果可为车载终端触屏按键及界面匹配设计提供参考.     

智能化设计与信息加工通道复杂度对装甲车乘员脑力负荷的影响

合理的装甲车辆智能化与信息化设计对于降低乘员脑力负荷水平、提高乘员综合作战效能具有重要意义.为探讨智能化设计与信息加工通道复杂度对装甲车乘员脑力负荷的影响,基于某新型装甲车仿真平台,面向装甲车指挥员典型作业任务,选择20名被试人员开展了乘员脑力负荷影响因素综合实验.实验结果显示:高智能化任务相较于低智能化任务具有更低的...