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基于VAPS的虚拟航空仪表显示系统摘要：虚拟航空仪表系统是飞行模拟器的重要组成部分。
结合虚拟仿真技术和飞行模拟器样机的技术要求，阐述了虚拟航空仪表的构建和虚拟仪表系统的实现方法。
系统采用软件VAPS进行虚拟仪表的外形设计；采用VAPS和C++混合方式进行驱动显示；采用C编程语言实现虚拟航空仪表系统内部的通讯，网络通讯采用UDP/IP通讯形式。
仿真结果证明，VAPS建模形象逼真，是一种简捷高效的仪表仿真软件，将其应用于航空仪表面板仿真中，能够取得良好的效果。
关键词：虚拟仪表；飞行仿真系统；VAPS；VC++6.0虚拟航空仪表显示系统的指导思想是建立一个模块化、面向对象的仿真系统。
它提供一个控制模型，通过优化设计和飞行参数的具体分析和处理，可直接验证理论模型的准确程度，达到实时仿真的效果。
本文侧重于虚拟航空仪表系统软件的开发，主要用于地面训练模拟器上，实现航空仪表参数的显示、修改、读取、存储等功能。
本文结合航空仪表系统的实际应用确定虚拟航空仪表系统开发的整体方案和流程，来开发飞行模拟器虚拟航空仪表显示系统。
1系统功能模块描述虚拟航空仪表显示系统是整个飞行仿真系统的重要组成部分，实现大部分飞行仿真数据的人机交互。
其中主飞行显示器(PFD)上主要显示飞机速度、高度、姿态和航向等一系列参数以及飞行管理系统(FMS)的当前状态，导航显示器(ND)是主要的导航显示仪,显示飞机的航向信息，提供飞机当前位置、目的地机场位置、飞行航线、航路点、导航台、飞机与目的地及航路点的距离和航向信息，发动机指示和机组告警系统(EICAS)显示发动机系统参数、燃油系统参数、滑油系统参数等；飞行方式控制面板(MCP)主要实现对飞机飞行的控制，发动机显示控制面板用于对EICAS上有关显示信息的控制。
2系统功能模块实现2.1仪表界面开发座舱仪表按显示方式可分为飞行仪表和显示器两类，其中飞行仪表主要包括：柱形仪表、盘式仪表和矩形仪表，显示器主要为LED显示。
浅谈民航飞机驾驶舱显⽰器的演变2019-06-06摘要：现如今，显⽰器向飞⾏员传递的飞机参数越来越多，同时必须保证信息传送的及时准确。
⼤屏幕化、玻璃化是驾驶舱发展的重要特征。
在飞⾏任务中，使飞⾏员很快地了解飞机的各种性能参数，迅速地做出正确的判断，这是现代飞机的发展要求，所以必须要进⼀步提⾼座舱显⽰器的综合性能。
关键词：驾驶舱显⽰器综合性中图分类号：V247 ⽂献标识码：A ⽂章编号：1672-3791（2016）07（b）-0055-02在航空业发展早期，执⾏飞⾏任务时，飞⾏员主要靠眼睛和⽿朵接收信息，这使飞⾏员处于⾼度紧张状态，⽽且飞⾏员的主观判断往往与客观事实有出⼊。
为了使飞⾏员从紧张的飞⾏状态解脱出来，并增强飞⾏时的可靠性，飞机上开始增加相关电⼦设备来替代飞⾏员的主观判断，并以模拟量或者数字量的形式在仪器上显⽰出来。
随着综合化、集成化航空电⼦技术的快速发展，种类众多的航空电⼦设备被研发出来，从⽽使显⽰器从单⼀功能向多功能转化，它除了为飞⾏员提供驾驶飞机⽤的⽬视显⽰数据外，还要为各种导航系统、⾃动飞⾏控制系统和飞⾏数据记录器等提供各种数据。
与此同时，显⽰器必须能保证飞⾏员在极短的时间内准确地获取所需要的各种信息。
⽽这些数据往往过于庞⼤，为了保证这些数据的准确性，因此，有必要对显⽰器进⾏全⾯⽽系统的研究。
1 早期机电式仪表其中最重要的仪表分别是空速表、⾼度表、显⽰飞机俯仰和倾斜姿态的姿态指⽰器和显⽰航向的罗盘，是分离式“T”型布局。
辅助仪表是转弯侧滑仪和显⽰飞机⾼度变化率的升降速率表。
机电式仪表是利⽤指针刻度盘等机械硬件在固定空间的相对位移显⽰信息。
早期B737-300的驾驶舱是⽼式机电式仪表。
这类显⽰器的信息容量⼩，⼀般都是单⼀功能性的。
这样就造成其数量多并且利⽤率低。
2 电⼦飞⾏仪表系统随着微电⼦技术和计算机技术的迅猛发展，在现代飞机驾驶舱仪表的设计上采⽤了数字式电⼦显⽰技术，并将飞⾏、导航等⼤量信息进⾏了综合显⽰。
飞机座舱环境控制摘要:飞机座舱环境控制包含气源、冷却、加热、温度调节、湿度调节、座舱压力调节和空气分配的分系统。
关键词:座舱的压力温度控制高空飞行过程中飞机外界环境压力条件的变化时是非常剧烈的,飞机的环境控制系统以控制座舱和设备舱的压力和温度为主,它包括增压座舱、座舱供气和空气分配、座舱压力控制、温度控制和湿度控制。
采用增压座舱技术能防护高空低气压、缺氧、寒冷、高速气流的影响,座舱增压制度是要考虑飞机性能、任务、工程技术条件等的需要,飞机增压座舱是在飞机飞行过程中通过座舱调压系统进行调节的,不管飞多高能使座舱保持高于外界大气环境气压符合人体生理的压力环境。
1 座舱的压力调节座舱环境空气的总压(座舱高度气压)等于外界大气压力和座舱余压之和,提高座舱高度气压就能提升飞行员吸入空气的氧分压。
座舱空气的余压(座舱压差)是座舱空气压力与外界大气压力之差,座舱余压与飞机座舱结构强度、座舱内空气绝对压力值、飞机最大飞行高度的大气压力值有关,飞机座舱余压一般为(24.5～78.4)kPa。
座舱压力变化速率会影响人的中耳,人的中耳对大气压力变化的生理承受能力有限,座舱压力变化的舒适标准是增压率23 Pa/s,减压率31 Pa/s,允许飞机在飞行时通过机械调节增压座舱,但产生的压力波动不应超出人体忍耐限度。
为防止增压座舱发生爆炸减压给人体伤害,当气密座舱最大余压值超过29.4 kPa时,正向压力差的安全活门自动打开,使座舱减压;当座舱压力小于外界大气压力时,反向压力差安全活门自动开启,空气进入座舱抵消负压。
2 座舱控制系统的结构和组成座舱环境控制系统又称座舱空气调节系统(简称空调系统),座舱环境控制系统由气源、冷却、加热、温度调节、湿度调节、座舱压力调节和空气分配的分系统组成。
2.1 座舱供气和通风装置利用压缩空气,并将压缩空气通过供气管道输送到座舱内各部位,实现座舱的增压和通风。
它包括增压空气泵、供气调节装置、空气过滤器、供气开关、单向活门和消音器等。
智能座舱域控制器功能自动化测试方案之Eggplant调试经验分享智能座舱域控制器是现代航空器设计中的核心组件，它负责监视和控制飞机的各种系统，包括通信、导航、电气和机械。
为了确保它的功能和性能稳定，对智能座舱域控制器进行全面的测试是不可或缺的。
而自动化测试方案在这方面起到了重要的作用。
本文将分享关于智能座舱域控制器功能自动化测试方案中Eggplant调试的经验。
1. Eggplant简介Eggplant是一种功能测试工具，通过模拟用户的真实行为来测试应用程序的各种功能。
它使用图像识别技术来与用户界面进行交互，并生成可读性强的测试报告。
相较于其他自动化测试工具，Eggplant的独特之处在于它可以跨平台进行测试，无论是在Windows、Mac还是Linux上，它都能胜任。
2. Eggplant在智能座舱域控制器测试中的应用在智能座舱域控制器的自动化测试方案中，Eggplant被应用于模拟用户的操作，以验证座舱控制器的各项功能是否正常工作。
例如，通过Eggplant可以模拟用户在座舱控制器界面上的点击、拖动等操作，来测试其响应速度和准确性。
3. Eggplant调试经验分享在使用Eggplant进行智能座舱域控制器功能自动化测试时，遇到一些常见的问题是不可避免的。
下面分享一些Eggplant调试的经验，希望对读者有所帮助。
a. 图像识别问题由于智能座舱控制器界面的复杂性，图像识别问题是常见的。
在使用Eggplant进行测试时，如果出现无法识别某些界面元素的情况，可以尝试调整Eggplant的图像识别设置，例如调整阈值、采样率等，以便提高图像识别的准确性。
b. 脚本编写问题编写测试脚本是使用Eggplant的重要一步。
在编写脚本时，需要注意脚本的可读性和可维护性。
可以使用注释来解释脚本的功能和意图，以便团队成员能够更好地理解和修改脚本。
另外，可以将重复性的操作封装成函数或者子脚本，以便复用和维护。
c. 并发测试问题智能座舱域控制器通常需要支持多个用户同时操作，因此并发测试是必要的。
学术论坛 / A c a d e m i c F o r u m1221 座舱加温控制系统的原理及组成1.1 座舱加温控制系统的原理CE525CJ1飞机座舱加温控制系统采用发动机引气来为座舱提供热空气。
高温、高压的发动机引气首先流经预冷器第一次降温，然后进入引气总管。
该引气经压力调节关断活门降压和流量控制活门，高压引气被压力调节关断活门降压后，流入座舱热交换器。
在热交换器内，高温的发动机引气与流经热交换器的冲压冷空气进行热交换，被再次降温。
低压且温度适宜的引气被送入座舱，对座舱进行加温。
座舱引气温度的控制，实质是通过改变进入热交换器的冲压冷空气的流量来实现的。
图1 座舱加温控制系统电路图1.2 座舱加温控制系统的组成座舱温度控制系统由座舱温度传感器、座舱温度控制器、管道温度传感器、温控开关等组成，见图1。
座舱温度控制器：接收温控开关、座舱温度传感器、引气管道温度传感器提供的信号，并进行计算处理，然后向冲压空气调节活门发送信号，使其作动，改变冷气风门开度，以达到预设的温度。
管道温度传感器：感受经调温后的引气的温度，然后将信号传送到温度控制器。
座舱温度传感器：感受真实的座舱温度，然后将信号输送给温度控制器。
管道超温电门：当管道内的引气温度达到大约300℉时，超温电门闭合，使座舱信号板上的“AIRDUCTO ´HEAT”信号灯点亮，向机组发出警告。
冲压空气调节活门：接受座舱温度控制器或人工控制开关的信号，让风门打开到相应开度，控制流经热交换器的冲压冷空气的流量。
温控开关：包括温度选择开关、调温旋钮和人工温度控制开关。
温度选择开关有自动位和人工位，当在自动位时，可以激活调温旋钮，在19℃~28℃设定座舱温度；当选择人工位时，可以激活人工温控开关，通过向“冷”或“热”方向的按压，可以人工直接进行温度控制。
2 座舱加温控制系统的空气分配座舱加温控制系统的空气分配包括：驾驶舱暖气口、乘客暖气口、顶部调温空气出气口。
2014年1月第40卷第1期北京航空航天大学学报Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics January 2014Vol．40No.1收稿日期：2013-02-01；网络出版时间：2013-05-0711：38网络出版地址：www．cnki．net /kcms /detail /11．2625．V．20130507．1138．001．html 基金项目：国家973计划资助项目（2010CB734104）作者简介：卫宗敏（1984－），男，山西运城人，博士生，weizongmin8411@163．com．飞机座舱显示界面脑力负荷测量与评价卫宗敏完颜笑如庄达民（北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京100191）摘要：脑力负荷是影响飞行安全的重要因素之一，对飞行员脑力负荷进行客观测量，对于飞机座舱显示界面脑力任务的工效评价与优化设计具有重要意义．基于EＲP （Eveat Ｒelated Potential ）技术，选取失匹配负波（MMN ，Mismatch Negativity ）和P3a 成分为指标，采用三刺激“oddball ”模式，在飞行模拟任务条件下开展了三级脑力负荷的测量与评价研究．实验结果表明，MMN 峰值和P3a 峰值对脑力负荷变化敏感，随着脑力负荷的增加，MMN 峰值显著增加，而P3a 峰值显著降低，反应了被试者对异常信息的自动加工能力的提高以及朝向注意能力的减弱．与新异刺激相比，由偏差刺激所诱发的MMN 与P3a 成分对于与飞行任务相关的脑力负荷具有更好的敏感性，将可用于进一步的脑力负荷分级评价．关键词：界面评价；脑力负荷；失匹配负波；P3a ；飞行模拟中图分类号：VＲ857．1；B 842．1文献标识码：A文章编号：1001-5965（2014）01-0086-06Measurement and evaluation of mental workload foraircraft cockpit display interfaceWei ZongminWanyan XiaoruZhuang Damin（School of Aeronautic Science and Engineering ，Beijing University of Aeronautics and Astronautics ，Beijing 100191，China ）Abstract ：Mental workload is one of the most important factors that affect flight safety．Objective meas-urement for pilot mental workload is of great significance for the ergonomics evaluation and optimal design of mental tasks in aircraft cockpit display interface．On the basis of event related potential （EＲP ）technology ，measurement and evaluation of three levels of mental workloads during flight simulation task were carried out．Mismatch negativity （MMN ）and P3a components were recorded and selected as evaluation indices under three stimulus “oddball ”paradigm．Experiment results show that the peak amplitudes of MMN and P3a are both sensitive to mental workloads．Increased MMN and decreased P3a were found under the high mental workload condition ，indicating a more engaged change-detection and much reduced involuntary orienting of at-tention．Compared with the amplitudes of MMN and P3a elicited by novel stimulus ，the ones elicited by task-irrelevant deviant stimulus had better sensitivity to mental workload related to flight task and can be available for further mental workload classification．Key words ：display interface evaluation ；mental workload ；mismatch negativity ；P3a ；flight simulation飞机座舱是复杂的人机交互系统，信息高度密集．随着飞机不断更新换代以及各种智能化、信息化系统的运用，飞行员所面临的信息加工要求日趋严格，往往需要在短时间内处理大量信息并快速作出反应决策，从而容易出现脑力负荷较高，甚至超载的情况［1］，严重影响到飞行员的工作效率、飞行操作的可靠性以及飞行员自身的生理心理健康．据统计，在世界范围内近20年的飞行事第1期卫宗敏等：飞机座舱显示界面脑力负荷测量与评价故中，约有35%的飞行事故与飞行员脑力负荷过重相关［2］．因此在座舱显示界面设计阶段，通过准确评价甚至预测飞行员的脑力负荷，优化脑力任务设计并使其保持在适宜水平，已成为具有重要现实意义的研究课题．脑力负荷测量是进行脑力负荷预测以及脑力任务优化设计的基础，其目的主要包括两个：设计和评价显示界面以确保所提供的信息不至超载；当飞行任务紧急时，优化界面信息显示以尽量减少作用于飞行员的脑力负荷［3］．航空事故调查结果显示，脑力负荷所引发的航空事故与飞行员对信息的自动探测、警觉性、朝向注意等认知能力的下降而引起的飞行操作失误关系密切［4－5］．在目前认知神经科学领域所使用的EＲP（EventＲelated Po-tential）技术中已发现多个成分可反映大脑的认知加工过程．EＲP是指外加一种特定刺激，作用于感觉系统或脑的某一部位，当给予刺激或撤销该刺激时，在脑区引起的电位变化，EＲP技术在实时、高精度反应信息加工活动等的时间效应方面具有独特优势［4－5］．研究表明，失匹配负波（MMN，Mismatch Negativity）和P3a成分可以有效地反映大脑皮质对信息变化的自动探测能力和注意朝向能力［5－7］，从而可能用于脑力负荷的测量与评价领域．目前，为测试某一显示界面设计的可用性，国外人机工效学领域已较为广泛地使用飞行模拟器开展飞行员的脑力负荷、注意资源分配、情境意识等的测量与评价研究［8－9］，而国内所开展的相关研究还较为有限．本文在前期实验［10］的基础上，基于EＲP技术开展飞行模拟任务，选取MMN和P3a成分作为评价指标，对被试者的脑力负荷情况进行测量，以期用于进一步的飞机座舱显示界面设计的适人性评价，为优化完善显示界面设计提供依据．1方法1．1被试者被试者为北京航空航天大学在地面飞行模拟器上接受过良好培训的模拟飞行员16人（男性，23 27岁，平均年龄24．4岁），右利手，视力或矫正视力正常，听力正常．1．2实验设计实验采用3ˑ3ˑ3完全被试内设计，即：脑力负荷（高、低、对照）ˑ脑侧（左侧、中线、右侧）ˑ脑区（额区、额中央区、中央区）．由于MMN的头皮分布以额部中央区所记录的波幅为最大，故本实验选取“额区、额中央区、中央区”3个脑区进行统计．16名被试者均参与高、低、对照3种脑力负荷条件下的3次飞行模拟任务，每个被试者的3次飞行模拟任务之间间隔0．5h，脑力负荷水平的实验顺序在被试者中交叉平衡．1．3飞行模拟任务被试者需要在飞行模拟器上完成以巡航任务为主、包括起飞和降落在内的完整的动态飞行过程．不同被试者在进行起飞或降落手动作业时会在操作时间上有少许差异，故一次飞行模拟实验时间约为830s．实验通过设定所需监视的仪表数量、异常信息的呈现时间和间隔时间来控制被试者的脑力负荷水平．要求被试者在飞行模拟过程中监视平视显示器上的仪表显示状态，并对异常信息进行识别、判断及响应操作．异常信息的设定范围如表1所示．表1异常信息的设定范围序号飞行参数飞行异常信息范围1俯仰角超过20ʎ2空速超过400n mile/h3气压高度超过3．048km4航向角超过50ʎ5滚转角超过20ʎ6方向舵状态Abnormal7副翼位置Abnormal8起落架状态Abnormal9发动机状态Abnormal在高脑力负荷条件下，需要被试者保持监视的仪表信息数量为9个（包括：俯仰角、空速、气压高度、航向角、滚转角、方向舵状态、副翼位置、起落架状态、发动机状态），异常信息的平均呈现时间与间隔时间分别为1s与0．5s；在低脑力负荷下，需要被试者保持监视的仪表信息数量为3个（包括：俯仰角、空速、气压高度），异常信息的平均呈现时间与间隔时间均设定为2s；在对照脑力负荷条件下，无异常信息出现，被试者保持监视的仪表信息数量为0．1．4三刺激“oddball”任务被试者在飞行模拟过程中佩戴电极帽和耳机，由耳机双侧呈现三刺激“oddball”模式下的听觉任务．实验场景如图1所示．图1实验场景一个完整的听觉刺激序列包含1120个标准刺激（800Hz，80dB SPL，80%）、140个偏差刺激78北京航空航天大学学报2014年（1000Hz ，80dB SPL ，10%）和140个新异刺激（包含多种告警声音等，80dB SPL ，10%），3种刺激的呈现时间均为100ms ，刺激间隔（SOA ，Stimu-lus Onset Asynchrony ）为600ms．实验采用非随意注意条件下的诱发方法，要求被试者关注飞行模拟任务，忽略听觉刺激，由大脑完成对声音刺激的自动加工．1．5数据记录与分析采用Neuroscan Neuamps 系统记录30导脑电信号：F7，FT7，T3，TP7，T5，FP1，F3，FC3，C3，P3，O1，FZ ，FCZ ，CZ ，CPZ ，PZ ，OZ ，FP2，F4，FC4，C4，P4，O2，F8，FT8，T4，TP8，T6，M1，M2．以鼻尖为参考，前额接地，同时记录水平和垂直眼电．电极与皮肤接触阻抗小于5k Ω，记录带宽为0．1 200Hz ，采样率为1000Hz /导．利用EOG 信号相关法去除垂直眼电和水平眼电对EEG 信号的影响，排除有明显伪迹的数据．分析时程为600ms ，含刺激前的100ms 为基线校正，波幅大于ʃ150μV 视为伪迹剔除，所得EＲPs 经1 30Hz 的无相移带通数字滤波器滤波．用偏差刺激的EＲPs 减去标准刺激的EＲPs ，得到由声音频率变化所诱发的MMN-1和P3a-1，如图2a 所示；用新异刺激的EＲPs 减去标准刺激的EＲPs ，得到由异常声音所诱发的MMN-2以及P3a-2，如图2b 所示．图2MMN 和P3a 成分的总平均图88第1期卫宗敏等：飞机座舱显示界面脑力负荷测量与评价计算机系统自动记录被试者对异常信息的正确操作率和反应时间（从目标出现到做出响应的时间间隔）作为评价指标．采用SPSS 17．0统计软件包对行为绩效数据和脑电数据进行重复测量的方差分析．2实验结果2．1行为绩效结果高、低脑力负荷下被试者对异常信息的正确操作率和反应时间见表2．单因素重复测量的方差分析表明，高脑力负荷状态下被试者对异常信息的正确操作率显著降低（p ＜0．001），反应时间延长（p =0．065），但未达到显著性水平．表2高、低脑力负荷下的正确操作率和反应时间脑力负荷正确操作率/%反应时间/ms 高68．67ʃ13．96741．62ʃ58．01低96．13ʃ5．31695．36ʃ77．402．2EＲP 结果MMN （含MMN-1，MMN-2）和P3a （含P3a-1，P3a-2）成分的总平均图如图2所示，其脑电压地形图见图3．从图2和图3可以看出，MMN 和P3a 的幅值在不同脑力负荷条件下均存在明显差异，以额中央部最为明显．根据图2和图3，针对额中央部的9导电极，对MMN （测量时间窗：100 200ms ）和P3a （测量时间窗：200 300ms ）成分的峰值进行三因素重复测量的方差分析．图3高、低、对照脑力负荷条件下的脑电压地形图2．2．1MMN 成分统计结果对于MMN-1成分，三因素重复测量的方差分析表明，脑力负荷主效应显著（p ＜0．001），表现为高脑力负荷条件下的MMN 峰值（－2．828μV ）显著高于低脑力负荷条件下的MMN 峰值（－1．637μV ），低脑力负荷条件下的MMN 峰值（－1．637μV ）显著高于对照脑力负荷条件下的MMN 峰值（－0．178μV ）．脑区主效应也是显著的（p ＜0．001），并如图3所示呈现出明显的额区电压优势效应，具体表现为额区的MMN 峰值（－1．832μV ）显著高于额中央区的MMN 峰值（－1．561μV ），额中央区的MMN 峰值（－1．561μV ）显著高于中央区的MMN 峰值（－1．250μV ）．脑侧的主效应不显著（p =0．432）．无交互效应达到显著性水平（p ＞0．05）．对于MMN-2成分，三因素重复测量的方差分析表明，脑力负荷和脑侧的主效应均不显著（p ＞0．05）．脑区的主效应显著（p =0．024），具体表现为额区的MMN 峰值（－3．783μV ）显著高于额中央区的MMN 峰值（－3．719μV ），额中央区的MMN 峰值（－3．719μV ）显著高于中央区的MMN 峰值（－3．454μV ）．无交互效应达到显著性水平（p ＞0．05）．2．2．2P3a 成分统计结果对于P3a-1成分，三因素重复测量的方差分析表明，脑力负荷主效应显著（p ＜0．001），表现为高脑力负荷条件下的P3a 峰值（0．592μV ）低于低脑力负荷条件下的P3a 峰值（1．592μV ），低脑力负荷条件下的P3a 峰值（1．592μV ）显著低于对照脑力负荷条件下的P3a 峰值（2．956μV ）．脑区主效应也是显著的（p =0．009），并如图3所示，呈现出中央区电压优势效应，具体表现为中央区（1．904μV ）、额中央区（1．714μV ）、额区（1．523μV ）的P3a 峰值依次显著降低．脑侧主效应不显著（p ＞0．05）．无交互效应达到显著性水平（p ＞0．05）．对于P3a-2成分，三因素重复测量的方差分析表明，脑力负荷主效应显著（p =0．015），表现为高脑力负荷条件下的P3a 峰值（3．629μV ）显著低于对照脑力负荷条件下的P3a 峰值（6．141μV ）．低脑力负荷条件下的P3a 峰值（4．726μV ）与高脑力负荷条件下P3a 峰值（3．629μV ）以及对照脑力负荷条件下的P3a 峰值（6．141μV ）相比均不显著（p ＞0．05）．脑区的98北京航空航天大学学报2014年主效应也是显著（p＜0．001），并如图3所示呈现出中线电压优势效应，具体表现为中线位置的P3a峰值（5．482μV）显著高于左侧脑区（4．438μV）和右侧脑区（4．575μV）的P3a峰值．无交互效应达到显著性水平（p＞0．05）．3讨论3．1行为绩效结果讨论由表2所示的行为绩效数据表明，被试者在高、低脑力负荷条件下的作业绩效差异显著，在高脑力负荷条件下，被试者对异常信息的正确操作率显著降低，且反应时间延长．这一结果支持了认知负载理论，即知觉负荷能够在感知加工阶段影响注意资源的分配［11］．在高脑力负荷条件下，被试者需要同时处理的信息量增多，则平均分配在每个信息上的注意资源减少，从而导致正确操作率的下降；且随着信息量的增加，被试者对单个信息的注视频率降低，因此反应时间延长．3．2对EＲP结果的讨论3．2．1关于MMN成分的讨论大脑对信息的自动加工属于不受意识控制的加工，是认知过程的重要组成部分之一，而人行为的自动化即是大脑对信息自动加工后的结果［7］．飞行员在面临复杂多变的空域情况时，仍然能够灵活操作，同时完成掌握飞行姿态、观察空域、控制飞行速度、飞行高度等多项操作任务即与飞行员对部分信息能够做到自动化加工密切相关．大量研究表明，MMN成分是反应大脑信息自动加工的可靠的客观性指标［7，12］．在本研究中，通过测试3种脑力负荷水平下的MMN成分的峰值，发现其随着脑力负荷的增加而出现逐级性的显著提高，这一实验结果与初期研究结果相符［10］，并与文献［13－15］的研究结果一致．本实验结果支持了Lavie所提出的认知控制负载理论，说明在飞行模拟条件下，脑力负荷的增加导致了被试者对非任务相关信息（即声音刺激）的自动加工能力的增强．提示在高脑力负荷条件下被试者对外界听觉信息的变化更为敏感，或阈值降低，也表明被试者在高脑力负荷条件下对非随意注意通道的无意义信息的门控能力下降，使得这些信息被纳入加工机制，反而抑制了大脑对有用信息的有效加工，从而可能导致被试者对于目标信息的注意能力的下降，反应在本实验中的行为绩效结果上，即为被试者的操作绩效显著降低．如果是在实际的飞行任务中，则可能导致飞机驾驶人为失误现象的增加和发生空中交通事故的可能．3．2．2关于P3a成分的讨论相关研究表明，P3a是朝向反应的重要指标，朝向反应属非随意注意，其注意对象原非心理活动的指向者，但因具有足够的新异性和刺激强度而获得注意．朝向反应能够使机体觉知并应对不测事件，使之优先进入认知加工进程，对机体具有重要的保护意义［5－6］．在执行飞行任务过程中，为及时、准确、全面地获取飞行信息，飞行员的随意注意与非随意注意活动同时并存，“自下而上”与“自上而下”的信息加工机制互为补充．并且，由于非随意注意往往是在周围环境发生变化时产生的（例如突然出现的视觉异常信息或告警音等），因此基于非随意注意的信息加工机制有助于对作业人员的机体产生保护作用，避免其遭受到意外伤害，体现了人类机体的“原始智能”［16］．在本研究中，P3a成分的峰值随着脑力负荷的增加而发生逐级性的显著减低，提示被试者在高脑力负荷条件下的非随意注意能力减弱．这一点从脑电压地形图上也可获得验证，从图3可以看出，P3a成分在对照脑力负荷条件下呈现出明显的中央区电压优势效应，但随着脑力负荷的增加而发生明显的活性降低．因此，本研究表明，增加脑力负荷可能会降低作业人员对危险信号的觉察判断能力，从而导致在飞行作业任务时不能及时有效地应对突发状况以进行自我保护，从而对飞行安全造成潜在威胁．在本研究中，由新异刺激所诱发的MMN和P3a成分对于评价高低负荷不敏感，其原因可能在于本实验所采用的新异刺激的新异程度过高，导致了过强的注意朝向效应，从而削弱了负荷因素的影响．4结论本文结合飞行模拟任务，以正确操作率、反应时间和两种EＲP成分为指标，针对实验设定的所需监视的仪表数量和异常信息，采用三刺激“odd-ball”模式开展了三级脑力负荷的测量与评价研究，并获得以下结论：1）MMN成分的峰值对脑力负荷变化敏感，随着脑力负荷的增加，MMN的峰值显著增大，反应了被试者对异常信息的自动加工能力的提高．2）P3a成分的峰值对脑力负荷变化敏感，随着脑力负荷的增加，P3a的峰值显著降低，反映了被试者朝向注意能力的减弱．3）由偏差刺激和新异刺激所诱发的MMN和09第1期卫宗敏等：飞机座舱显示界面脑力负荷测量与评价P3a成分均具有一定的任务负荷效应，其中，由偏差刺激所诱发的MMN与P3a成分对与飞行任务相关的脑力负荷具有更好的敏感性，将可能用于进一步的脑力负荷分级评价．参考文献（Ｒeferences）［1］郭小朝，刘宝善，马雪松，等．战术导航过程中新歼飞行员的信息显示需求［J］．人类工效学，2003，9（1）：5－10Guo 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