武器裝備人機工效仿真分析與評估

  隨著人機環(huán)境同步定量分析技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)和計算機仿真技術(shù)的發(fā)展,虛擬試驗并進行人-機-環(huán)境數(shù)據(jù)定量同步分析與評價成為武器裝備人機工效分析和評估的主要手段,從人機工效的相關(guān)概念出發(fā),對武器裝備人機工效仿真分析與評估研究的中需要定量采集多元人機環(huán)境數(shù)據(jù)進行同步采集與分析,并針對武器裝備信息化智能化發(fā)展趨勢,提出了武器裝備人機工效仿真分析具體的評價指標體系。

具體采集的數(shù)據(jù)來源如下：

腦電、眼動、生理、行為、人體運動、生物力學、物理環(huán)境、機械屬性

任何武器裝備,即使是最自動化的,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)計時必須考慮人的因素,使人、裝備、環(huán)境協(xié)同工作，相互適應(yīng)。

基于人機環(huán)境同步定量分析技術(shù)進行武器裝備人機工效評價與傳統(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人機環(huán)境同步平臺進行的是多元數(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。（實驗室）最實質(zhì)性的功用是使研究人員得以進行數(shù)據(jù)分析，為安全科學研究類的學生創(chuàng)造和實踐提供了很好的實驗和研究平臺。以人機環(huán)境同步技術(shù)為核心的ErgoLAB安全人機工程實驗室解決方案將數(shù)據(jù)的量化研究和分析相結(jié)合，拓展了科學研究的深層程度。
2. 適合真實世界研究的可穿戴技術(shù)：ErgoLAB人機環(huán)境同步平臺采用最適合進行真實世界現(xiàn)場研究級別的可穿戴數(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-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)，行動完全自由。
3. 環(huán)境數(shù)據(jù)作為重點因素變量，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的干擾因素排斥在系統(tǒng)之外，而是作為一種積極的主動因素納入系統(tǒng)之中，并成為系統(tǒng)研究中的一個重要環(huán)節(jié)。環(huán)境既影響人的生存和工作能力，又影響機的性能和可靠運轉(zhuǎn)。反之，人和機也影響環(huán)境的狀態(tài)。所以，環(huán)境與人、環(huán)境與機、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環(huán)境數(shù)據(jù)。以人機環(huán)境同步技術(shù)為核心的ErgoLAB安全人機工程實驗室結(jié)合了三維虛擬現(xiàn)實技術(shù)，在虛擬仿真環(huán)境中同步采集定量數(shù)據(jù)。同時，相比傳統(tǒng)的可視化虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，使虛擬仿真環(huán)境延伸采集人機環(huán)境定量數(shù)據(jù)，具備了科研能力，可實現(xiàn)多維度定量數(shù)據(jù)采集和分析等功能。
5. 人-機-環(huán)境同步技術(shù)實現(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人類行為的觀察結(jié)合其他的因素來進行人機環(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)境中進行作業(yè)的人機交互有不同的行為反應(yīng)，在各種復雜的自然物理環(huán)境或工作環(huán)境變化下（如環(huán)境溫度，濕度，噪音，照明，風速，空氣流量，空氣中的顆粒物質(zhì)，有機物質(zhì)等）進行各種活動時的人體生理狀況（如腦電，心電，眼電，心率，皮電，皮溫，血流量等）、眼睛運動或視線關(guān)注點、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)（動作，姿勢，運動，位置，力量，角度，人體震動狀態(tài)等）進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；完成在同一時間點或同一時間段內(nèi)人機環(huán)境數(shù)據(jù)實時同步記錄、追蹤、分析數(shù)據(jù)。具備獨有的多元數(shù)據(jù)同步分析技術(shù)和交叉統(tǒng)計功能，如基于生理事件相關(guān)的行為分析、基于眼動事件相關(guān)的行為分析等，實現(xiàn)行為、生理、AOI等多數(shù)據(jù)同步與交叉分析。