基于调查问卷的民机驾驶舱显示系统绩效评估的应用

张瑞平

（中航通飞研究院有限公司，珠海 519040）

1 前言

适航规章CCAR-25-R4、CCAR-23-R3中的条款23.771（a）、25.771（a）都提出了“不过分专注”的要求。对显示系统而言，为了表明对条款的适航符合性，必须确保人—机界面的设计满足“不过分专注”的要求，因此，需要开展机组与显示系统交互绩效评估工作。

2 绩效评估方法研究

23.771（a）、25.771（a）提到的不过分专注，指的是飞机仪表的设计不会让机组为个别仪表分配过多的注意资源，因为这往往会削弱机组对飞机的情境意识，在特定飞行阶段甚至会对飞机的飞行安全产生影响。典型的例子是，显示信息的排列和显示器的亮度会影响机组的正常扫视流程，从而导致机组可能需要过多地关注一些仪表指示信息。

在对条款进行适航符合性验证时，往往会采用绩效评估方法。典型的绩效评估包括：可对驾驶飞机的难易程度进行评价的库珀—哈珀法、SWAT法、修正库珀–哈珀法、NASA–TLX法等主观负荷评价方法等。除了上述方法之外，工业界还经常使用调查问卷表开展绩效评估。调查问卷法可用于定性评估，如画面不同显示风格的可接受度评估，显控操作的可接受度评估等。

3 基于调查问卷的绩效评估

开展机组与显示系统交互绩效评估试验，最真实的试验环境无疑是真实的试飞，但是受限于试验成本与试验条件，本文主要采用民机航空电子试验室常见的模拟驾驶舱试验环境开展研究。由试验机组基于典型飞机飞行任务开展绩效评估。在进行评估前，首先需要完成评估指标的确定。

3.1 评估指标的确定

评估指标的确定具有重要意义，恰当而准确的指标定义对评估活动的成败起着关键作用。在定义指标时，需组织相关方专家，包括设计代表、模拟试飞代表等，以专家评议会的方式，经过多轮评议，最终确定指标体系。

评估指标包括：（1）显示舒适度。主要针对驾驶舱显示器的显示亮度、机组对显示器显示色彩的感受度等展开评估。（2）显示画面的性能。主要对包括显示器上显示信息的可读程度、可理解程度、检索便利程度、信息明确程度与功能完整程度这5个维度展开评估。（3）显控操作便利程度。主要针对操作的便捷性展开考核。上述评估指标基本覆盖了绩效评估要素。

3.2 评估标准与评估表设计

机组与显示系统交互绩效评估的核心判据为机组满意度。满意度的设计包括：（1）满意。对考核指标满意度最高，对当前系统设计体验良好。（2）一般。对考核指标满意度尚可，但对当前系统设计有改进的想法。（3）不满意。对当前的考核项目不满意，对当前的系统设计无法接受，必须改进设计。

参照定义好的指标和标准，可以开展显示系统绩效评估表格的设计，设计的结果详见表1。

3.3 模拟飞行任务的选定

此次模拟飞行任务设定为珠海金湾机场本场起降飞行；在民机航空电子试验室环境条件下，使用模拟座舱模拟此次试验飞行。此次模拟飞行的任务简化为5个飞行阶段：模拟滑行及模拟起飞阶段，模拟爬升阶段，模拟空中巡航阶段，模拟下滑阶段，模拟着陆阶段。评估设置了两个测试窗口，一个是在进入模拟巡航阶段后，试验机组开始首次评估；第二个窗口期在模拟落地后，进行复测。设置复测的主要目的是消除试验机组主观评估可能产生的随机差错。

3.4 评估与结论

此次评估由两名试验人员担任试验机组，一名试验助理负责组织评估活动的开展，试验机组负责完成评估表格填写。评估流程如图1所示。

评估结果见表1，可以看出，试验机组的首测结果和复测结果具备一致性，表明评估数据真实可用。分析试验结果，可以得到结论：（1）显示系统与机组的交互绩效总体令人满意；（2）试验机组在模拟飞行过程中，未产生过度专注现象；（3）试验机组对当前告警灯的设计提出了优化需求。

表1 机组与显示系统交互绩效评估表（示意）

图1 评估流程图

4 结束语

本文从适航要求出发，对绩效评估的方法展开研究，提出了基于调查问卷法的绩效评估，并对该评估方法进行了实践应用。试验的结论表明，基于调查问卷的评估对验证驾驶舱显示系统相关的适航条款具备实用价值，同时通过评估结论，还可以排查当前的设计缺陷。此外，该评估方法的应用研究，还可以为基于真实飞行的绩效评估提供方法借鉴。