董大勇， 俞金海， 李寶峰， 陳迎春

1. 上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院, 上海　201210

2. 中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司， 上?！?01210

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民機(jī)駕駛艙人為因素適航符合性驗(yàn)證技術(shù)

董大勇1， 俞金海1， 李寶峰1， 陳迎春2, *

1. 上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院, 上海201210

2. 中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司， 上海201210

摘要:由于人為差錯(cuò)無法完全避免，因此民機(jī)駕駛艙人為因素適航符合性驗(yàn)證過程中難以充分表明對(duì)規(guī)章條款的符合性，通過對(duì)人為因素CS -25.1302條款適航條款的詳細(xì)分析，對(duì)駕駛艙人為因素符合性驗(yàn)證的總體思路作出規(guī)劃，明確了在符合性驗(yàn)證工作中針對(duì)飛機(jī)系統(tǒng)集成水平、復(fù)雜性和新穎度特點(diǎn)的重點(diǎn)關(guān)注要素。詳細(xì)闡述了相似性聲明、設(shè)計(jì)描述、計(jì)算分析、評(píng)估和試驗(yàn)等駕駛艙人為因素符合性驗(yàn)證方法及其適用條件，結(jié)合中國自主研制的大型客機(jī)型號(hào)開展了駕駛艙評(píng)估和飛行員在環(huán)模擬器試驗(yàn)中的符合性驗(yàn)證技術(shù)研究，研究結(jié)果在型號(hào)實(shí)踐中得到應(yīng)用并表明是有效的。

關(guān)鍵詞:駕駛艙； 人為因素； 適航； 符合性方法； 型號(hào)審定

民機(jī)駕駛艙是飛行機(jī)組執(zhí)行飛行任務(wù)的唯一工作空間，對(duì)于航空安全有著至關(guān)重要的作用。然而有數(shù)據(jù)表明，有超過2/3的航空事故是與人相關(guān)的。也就是說，即使飛機(jī)系統(tǒng)都很好，操縱飛機(jī)的人(飛行員/飛行機(jī)組)仍然會(huì)犯錯(cuò)誤(絕大多數(shù)是無意的)，最終導(dǎo)致事故的發(fā)生[1-9]。人們逐漸認(rèn)識(shí)到一味地提高系統(tǒng)的可靠性并不能從根本上解決航空安全問題，人為因素成為飛機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)中的關(guān)注重點(diǎn)，也越來越受到重視。1999—2004年，美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)與歐洲聯(lián)合航空局(JAA，現(xiàn)歐洲航空安全局，EASA)聯(lián)合波音、空客等民機(jī)制造商成立了人為因素協(xié)調(diào)工作組(Human Factors-Harmonization Working Group，HFHWG),針對(duì)駕駛艙人為因素進(jìn)行了聯(lián)合研究工作，旨在推進(jìn)適航標(biāo)準(zhǔn)的修訂，通過對(duì)民機(jī)型號(hào)適航審定提出明確的人為因素要求，從而有效降低設(shè)計(jì)導(dǎo)致的人為差錯(cuò)[10-12]。EASA于2007年率先在其適航標(biāo)準(zhǔn)第3次修訂時(shí)，增加了人為因素的專門條款CS -25.1302[13]。FAA于2013年也在其137號(hào)修正案中增加了FAR-25.1302條款[14]。

到目前為止，僅有空客A350是按照最新的人為因素條款進(jìn)行型號(hào)審定的民用飛機(jī)。中國適航規(guī)章尚沒有更新增加人為因素的相關(guān)條款。在中國民機(jī)型號(hào)研制中ARJ21支線客機(jī)并沒有針對(duì)人為因素條款進(jìn)行適航符合性驗(yàn)證，而在C919大型客機(jī)中為了與國際先進(jìn)水平保持同步，增加了人為因素適航符合性的驗(yàn)證工作。

本文研究主要針對(duì)人為因素條款對(duì)民機(jī)駕駛艙人為因素的具體要求，開展了民機(jī)駕駛艙在型號(hào)設(shè)計(jì)及適航符合性驗(yàn)證中的總體思路、符合性方法確定、驗(yàn)證場(chǎng)景設(shè)計(jì)、符合性驗(yàn)證技術(shù)等研究，并在工程中進(jìn)行應(yīng)用。

1適航要求與分析

人為因素是一個(gè)非常寬泛的概念，只要涉及到操作者與硬件系統(tǒng)進(jìn)行交互，都可以歸于人為因素的范疇[15-18]。關(guān)于人為因素的適航要求，在EASA和FAA發(fā)布專門的人為因素條款之前，也有一些針對(duì)駕駛艙設(shè)備的人為因素要求。如：25.773規(guī)定了駕駛艙視界要求；CS-25.777對(duì)駕駛艙操縱器件可達(dá)性作了規(guī)定；CS-25.1321和CS-25.1322對(duì)駕駛艙儀表布局及告警給出了約束。同時(shí)也有25.1523對(duì)機(jī)組工作負(fù)荷作出相應(yīng)的要求[13-14]。

新增的人為因素條款主要針對(duì)駕駛艙機(jī)組與系統(tǒng)設(shè)備的交互提出了具體要求。條款內(nèi)容如下所述。

“CS-25.1302 為飛行機(jī)組使用而安裝的系統(tǒng)和設(shè)備

本條適用于為飛行機(jī)組成員在駕駛艙內(nèi)正常就座后操縱飛機(jī)使用而安裝的設(shè)備。這些安裝的設(shè)備必須設(shè)計(jì)成通過滿足以下要求來表明其單獨(dú)并與其他此類設(shè)備一起可使合格的飛行機(jī)組成員經(jīng)使用培訓(xùn)后能夠安全執(zhí)行與其預(yù)定功能有關(guān)的任務(wù)：

1) 必須安裝能夠完成這些任務(wù)的駕駛艙操縱器件，且必須提供完成這些任務(wù)所必需的信息。

2) 供飛行機(jī)組使用的駕駛艙操縱器件和信息必須滿足

① 以清楚明確的方式提供，其分辨率和精度必須與任務(wù)相適應(yīng)。

② 能以與其任務(wù)的緊迫性、頻度和持續(xù)時(shí)間相一致的方式使飛行機(jī)組可達(dá)和可用。

③ 能夠使飛行機(jī)組感知其操作對(duì)飛機(jī)或系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，以建立對(duì)安全運(yùn)行所必需的情景意識(shí)。

3) 安裝設(shè)備與操作相關(guān)的工作特性必須滿足

① 是可預(yù)期并明確的。

② 設(shè)計(jì)成可使飛行機(jī)組能夠以與任務(wù)相適應(yīng)的方式進(jìn)行干預(yù)。

4) 在可行范圍內(nèi)，假設(shè)飛行機(jī)組主觀上不違規(guī)操作，安裝設(shè)備必須使飛行機(jī)組能夠管理來自飛行機(jī)組與設(shè)備之間的各類交互作用導(dǎo)致的服役中合理預(yù)期的差錯(cuò)。條款4)不適用于與飛機(jī)手動(dòng)操縱相關(guān)的機(jī)能性差錯(cuò)。”[13]

對(duì)條款的具體要求進(jìn)行分析，可得出如下結(jié)論：

1) 條款要求所針對(duì)的驗(yàn)證對(duì)象主要指飛行機(jī)組在其工作位置使用的所有用于完成飛行任務(wù)的設(shè)備，即飛行機(jī)組必須就座并將眼睛位置對(duì)準(zhǔn)在設(shè)計(jì)眼位上，關(guān)注的主要是與飛行任務(wù)相關(guān)的設(shè)備。

2) 強(qiáng)調(diào)“預(yù)定功能”，為飛行機(jī)組提供的顯示界面和控制器件必須是能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定功能的。

3) 關(guān)注機(jī)組任務(wù)，人為因素是以任務(wù)為基礎(chǔ)的，所有的驗(yàn)證內(nèi)容必須圍繞完全完成機(jī)組任務(wù)，從這一點(diǎn)上可以看出，人為因素條款與傳統(tǒng)要求明顯的區(qū)別在于任務(wù)驅(qū)動(dòng)，重點(diǎn)關(guān)注的是機(jī)組在完成任務(wù)的動(dòng)態(tài)過程中的績效。

4) 以人為差錯(cuò)為核心，人為因素的最終目標(biāo)是有效降低由設(shè)計(jì)導(dǎo)致的人為差錯(cuò)。

2適航符合性驗(yàn)證規(guī)劃

2.1總體思路

民用飛機(jī)適航體系是以安全性為牽引的，所有使用的設(shè)備、系統(tǒng)及其功能必須表明是安全的。因此在型號(hào)研制過程中所使用的設(shè)備、采用的技術(shù)通常是成熟的和經(jīng)過驗(yàn)證的。飛機(jī)產(chǎn)品本身具有復(fù)雜的特性，同時(shí)飛機(jī)作為面向市場(chǎng)的產(chǎn)品，追求良好的經(jīng)濟(jì)性和用戶體驗(yàn)的目標(biāo)，使得新技術(shù)的引入成為必然趨勢(shì)。在以人為中心的設(shè)計(jì)理念牽引下，為飛行機(jī)組提供更簡潔的人機(jī)界面和操作程序是飛機(jī)駕駛艙人為因素設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容。在這樣的背景下，人為因素的適航符合性驗(yàn)證工作中必須重點(diǎn)考慮多系統(tǒng)集成和復(fù)雜特征，以及新技術(shù)引入帶來的潛在人為因素安全風(fēng)險(xiǎn)。

1) 集成水平

系統(tǒng)集成水平主要指的是影響飛行機(jī)組操縱飛機(jī)的各系統(tǒng)之間的相互作用或依賴程度?，F(xiàn)代民機(jī)為了有效降低飛行機(jī)組執(zhí)行飛行任務(wù)過程中的工作負(fù)荷，越來越多采用自動(dòng)化技術(shù)，如綜合模塊化航空電子(Integrated Modular Avionics，IMA)系統(tǒng)，這勢(shì)必帶來更多的系統(tǒng)交聯(lián)，可能為飛行機(jī)組對(duì)系統(tǒng)工作狀態(tài)的情景意識(shí)帶來困難。因此，申請(qǐng)人在符合性驗(yàn)證工作中應(yīng)對(duì)系統(tǒng)集成的情況通過詳細(xì)的系統(tǒng)描述文件明確飛行機(jī)組任務(wù)和系統(tǒng)功能的關(guān)系。對(duì)于可能造成飛行機(jī)組情景意識(shí)降低的情形需要開展相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證工作[18-19]。

2) 復(fù)雜性

這里的復(fù)雜性主要指的是從飛行機(jī)組操縱飛機(jī)的角度來看系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度，主要包括認(rèn)知和操縱兩個(gè)方面。認(rèn)知方面主要是指駕駛艙為機(jī)組提供的信息數(shù)量；操縱方面主要是指對(duì)系統(tǒng)的控制或自動(dòng)化模式的切換等。由于自動(dòng)化程度較高，需要機(jī)組監(jiān)控的信息量可能會(huì)有所增加，同時(shí)不同自動(dòng)化模式的轉(zhuǎn)換控制也會(huì)相應(yīng)增加。在驗(yàn)證方面也要給予充分關(guān)注[18]。

3) 新穎度

新穎度這一概念對(duì)于人為因素尤為重要，系統(tǒng)設(shè)計(jì)引入新技術(shù)可能帶來新的交互方式，飛行機(jī)組在這種情況下可能帶來人為差錯(cuò)。一般來說新穎度主要包括以下幾類：

① 引入新技術(shù)帶來的新的操作方式。

② 引入新技術(shù)帶來的非常規(guī)操作或額外的附加程序。

③ 引入新的交互方式。

④ 對(duì)原有系統(tǒng)增加新的任務(wù)功能。

針對(duì)上述重點(diǎn)關(guān)注的要素，應(yīng)按照?qǐng)D1所示的總體思路規(guī)劃人為因素適航符合性驗(yàn)證過程。

圖1符合性驗(yàn)證規(guī)劃
Fig. 1Planning of compliance certification

2.2設(shè)計(jì)考慮

從適航條款的要求分析可知，人為因素驗(yàn)證的主要目標(biāo)是盡可能減少由設(shè)計(jì)誘導(dǎo)的人的失誤進(jìn)一步而導(dǎo)致的不安全事件的發(fā)生。人為因素適航符合性驗(yàn)證的重點(diǎn)也是關(guān)注如何從設(shè)計(jì)源頭規(guī)避人的差錯(cuò)。通過對(duì)駕駛艙設(shè)計(jì)過程細(xì)化分解，識(shí)別出在設(shè)計(jì)過程中需要考慮的要素。

1) 預(yù)定功能與飛行機(jī)組任務(wù)

人為因素是基于任務(wù)的動(dòng)態(tài)過程，所有驗(yàn)證工作都圍繞飛行機(jī)組任務(wù)展開，因此，在駕駛艙設(shè)計(jì)過程中首先要明確飛行機(jī)組任務(wù)。飛行機(jī)組完成任務(wù)的前提是飛機(jī)必須提供與任務(wù)相匹配的功能，這就是“預(yù)定功能”。

在適航符合性驗(yàn)證中，必須對(duì)機(jī)組任務(wù)和預(yù)定功能進(jìn)行詳細(xì)描述。尤其是對(duì)于新的功能更要明確說明與任務(wù)的匹配性。

比如“速度顯示功能”，早期顯示方式是儀表顯示，現(xiàn)在大多采用液晶顯示器，在主飛行顯示器(PFD)上顯示，先進(jìn)的還可能在平視顯示器(HUD)上顯示，另外還有備用儀表顯示。在顯示內(nèi)容上有顯示以“節(jié)”為單位的空速，也可以用馬赫數(shù)表示的空速，還可以顯示真空速、地速等速度信息。而這些速度信息都與不同飛行階段任務(wù)相關(guān)。在符合性驗(yàn)證過程中必須說明功能是與任務(wù)相匹配的。

2) 操縱器件

操縱器件是飛行機(jī)組操縱控制飛機(jī)以及進(jìn)行系統(tǒng)管理的控制界面。駕駛艙操縱器件主要包括：按鈕、開關(guān)、旋鈕、鍵盤、觸摸屏、光標(biāo)控制器和圖形用戶界面等。

必須表明駕駛艙中供機(jī)組使用的每一個(gè)操縱器件都是完成機(jī)組任務(wù)所需的，同時(shí)其功能、操作方式以及控制效果必須滿足人為因素要求。即標(biāo)識(shí)清楚、操作方式明確、功能適當(dāng)、可達(dá)可用及反饋充分。

3) 信息顯示

顯示界面是飛行機(jī)組獲取飛機(jī)狀態(tài)信息以及對(duì)控制輸入反饋信息的主要通道，也是保證飛行機(jī)組良好情景意識(shí)的重要途徑。

必須表明駕駛艙內(nèi)顯示信息可視、可辨識(shí)、可理解、精度和分辨率恰當(dāng)、與任務(wù)匹配、能夠?yàn)轱w行機(jī)組決策提供支持。

研究表明人機(jī)交互過程中認(rèn)知環(huán)節(jié)的差錯(cuò)率通常比執(zhí)行環(huán)境差錯(cuò)率高，因此為了給飛行機(jī)組提供良好的認(rèn)知通道，信息顯示設(shè)計(jì)中應(yīng)給予更多的關(guān)注。

4) 系統(tǒng)行為

系統(tǒng)設(shè)計(jì)特征不同，飛行機(jī)組任務(wù)的需求也不同。不同系統(tǒng)對(duì)有關(guān)的飛行機(jī)組輸入的響應(yīng)也是不同的。條款要求“安裝設(shè)備與操作相關(guān)的系統(tǒng)行為”必須設(shè)計(jì)成：可預(yù)知的和明確的，同時(shí)使飛行機(jī)組能夠以與任務(wù)(和預(yù)定功能)相適應(yīng)的模式干預(yù)”。也就是說飛行機(jī)組在任何時(shí)刻都應(yīng)該明確知曉系統(tǒng)正在做什么以及為什么這么做。

飛機(jī)自動(dòng)化程度越來越高，如：自動(dòng)飛行系統(tǒng)(APS)、飛行管理系統(tǒng)(FMS)，這些自動(dòng)化功能可以使飛機(jī)在大多數(shù)時(shí)間可以由計(jì)算機(jī)控制飛行。諸多系統(tǒng)也都設(shè)有自動(dòng)模式。這就使得飛行機(jī)組容易過度依賴自動(dòng)化系統(tǒng)而喪失對(duì)系統(tǒng)行為的監(jiān)控。

在符合性驗(yàn)證工作中必須明確人機(jī)功能分配的原則，同時(shí)應(yīng)在任何時(shí)刻為飛行機(jī)組提供自動(dòng)化系統(tǒng)的工作模式信息，同時(shí)必須提供機(jī)組干預(yù)自動(dòng)化模式的有效途徑。

5) 飛行機(jī)組差錯(cuò)管理

墨菲定律指出，人總是會(huì)犯錯(cuò)誤的。既然人的差錯(cuò)無法根除，駕駛艙設(shè)計(jì)必須提供有效的手段控制差錯(cuò)。

設(shè)計(jì)上應(yīng)遵循下列基本原則來有效控制差錯(cuò)。

① 能使飛行機(jī)組發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)并從差錯(cuò)中恢復(fù)。

② 確保飛行機(jī)組差錯(cuò)對(duì)飛機(jī)功能或性能的影響對(duì)飛行機(jī)組而言是顯而易見的，且可以進(jìn)行繼續(xù)安全地飛行和著陸。

③ 通過使用開關(guān)保護(hù)、互鎖裝置、確認(rèn)操作或相似方法來降低飛行機(jī)組犯錯(cuò)的可能性。

④ 通過系統(tǒng)邏輯和/或冗余、魯棒或容錯(cuò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)來降低或消除差錯(cuò)的影響。

由于人為差錯(cuò)是人為因素條款重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，而目前并沒有有效的途徑能夠充分證明駕駛艙設(shè)計(jì)是可以完全避免人為差錯(cuò)的。因此，在適航符合性驗(yàn)證工作中應(yīng)通過合理地設(shè)置場(chǎng)景試驗(yàn)，涵蓋正常和非正常的情況，并能夠覆蓋大部分預(yù)期運(yùn)行情況，從而表明條款符合性。

3符合性驗(yàn)證實(shí)施

3.1符合性驗(yàn)證方法

中國民用航空局《航空器型號(hào)合格審定程序》共包括10種符合性驗(yàn)證方法[20]。在人為因素適航符合性驗(yàn)證過程中可選擇下列驗(yàn)證方法，根據(jù)條款的特殊性做了細(xì)分。

1) 相似性聲明

相似性聲明是一個(gè)關(guān)于待批準(zhǔn)系統(tǒng)和之前已批準(zhǔn)系統(tǒng)針對(duì)符合性要求在物理、邏輯和運(yùn)行上相似性的詳細(xì)描述。

可與先前已通過審定的系統(tǒng)進(jìn)行比較來證明設(shè)計(jì)的充分性，這種比較可表明系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)盡可能少地產(chǎn)生機(jī)組差錯(cuò)或當(dāng)差錯(cuò)發(fā)生時(shí)增強(qiáng)飛行機(jī)組進(jìn)行相應(yīng)處理的能力。

相似性聲明方法的適用范圍較窄，駕駛艙人為因素審定是以任務(wù)為基礎(chǔ)的，強(qiáng)調(diào)整體動(dòng)態(tài)過程，因此該方法只能在局部適用并作為符合性材料的一部分。

2) 設(shè)計(jì)描述

可采用圖紙、構(gòu)型描述和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則等設(shè)計(jì)描述來證明設(shè)計(jì)符合特定規(guī)章的要求。

圖紙(如駕駛艙布置圖、駕駛艙界面矢量圖等)可通過直觀的方式表明物理布置設(shè)計(jì)與規(guī)章的符合性。

系統(tǒng)描述可通過對(duì)駕駛艙人機(jī)界面的顯示、操縱、功能邏輯說明、防錯(cuò)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)要求符合性等信息作為符合性驗(yàn)證材料。系統(tǒng)描述信息通?？梢詸C(jī)組操作手冊(cè)的形式提供，但需補(bǔ)充人為因素相關(guān)信息。

3) 計(jì)算分析

通過工程計(jì)算或分析的方式表明符合性?？梢酝ㄟ^在數(shù)字樣機(jī)中建立合理的人體模型對(duì)駕駛艙的可達(dá)性進(jìn)行分析?？刹捎糜?jì)算的方式表明外視界的符合性。如圖2所示。

4) 評(píng)估

駕駛艙評(píng)估是駕駛艙人為因素符合性驗(yàn)證區(qū)別于其他條款的重要方法之一。駕駛艙評(píng)估并不要求一定在達(dá)到最終狀態(tài)才開始評(píng)估，在設(shè)計(jì)過程中即可與局方溝通進(jìn)行駕駛艙評(píng)估。評(píng)估可以在工程樣機(jī)、部分任務(wù)模擬器、全任務(wù)模擬器中進(jìn)行，也可以是飛行評(píng)估。在不同的平臺(tái)上開展的評(píng)估工作都可以作為取證過程中的一種驗(yàn)證信用(Certification Credit)積累，這在人為因素符合性驗(yàn)證工作中尤為重要。

圖2駕駛艙外視界分析
Fig. 2Analysis of flight deck out view

5) 試驗(yàn)

評(píng)估和試驗(yàn)作為人為因素的符合性驗(yàn)證方法都可以歸為試驗(yàn)大類，執(zhí)行過程都是人在環(huán)(Human in Loop)的，但是本節(jié)的試驗(yàn)主要是關(guān)注軟硬件系統(tǒng)對(duì)飛行機(jī)組績效的影響，包括環(huán)境因素、系統(tǒng)響應(yīng)、延遲和系統(tǒng)邏輯等。

3.2符合性驗(yàn)證技術(shù)

針對(duì)不同的符合性方法可采用不同的驗(yàn)證技術(shù)。本文針對(duì)最主要的評(píng)估和試驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行闡述。

1) 駕駛艙評(píng)估通常采用飛行員主觀評(píng)估的方法，本研究過程中結(jié)合型號(hào)研制開展了駕駛艙評(píng)估符合性方法研究，評(píng)估平臺(tái)為工程樣機(jī)，評(píng)估針對(duì)工程樣機(jī)人為因素設(shè)計(jì)。

首先，建立評(píng)估問卷。評(píng)估問卷內(nèi)容包括駕駛艙各區(qū)域的可達(dá)性與可視性、駕駛艙視覺環(huán)境、駕駛艙顯示界面設(shè)計(jì)、駕駛艙控制面板設(shè)計(jì)等內(nèi)容。

其次，確定工程樣機(jī)駕駛艙構(gòu)型。準(zhǔn)確記錄駕駛艙構(gòu)型狀態(tài)，確保評(píng)估對(duì)象可控可追溯，建立專門的構(gòu)型管理體系對(duì)樣機(jī)狀態(tài)進(jìn)行管理。

第三，組織實(shí)施飛行員在環(huán)評(píng)估。評(píng)估之前向評(píng)估飛行員詳細(xì)講解駕駛艙構(gòu)型狀態(tài)、問卷內(nèi)容、問卷填寫方式等，上機(jī)過程中全程陪同飛行員進(jìn)行評(píng)估，對(duì)評(píng)估過程中的問題進(jìn)行解釋。

第四，數(shù)據(jù)收集處理。完成評(píng)估后對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)包括兩部分，一部分是以5級(jí)量表評(píng)價(jià)的客觀數(shù)據(jù)，另一部分是主觀意見收集。通過梳理統(tǒng)計(jì)方法結(jié)合綜合評(píng)價(jià)算法可得到客觀評(píng)價(jià)等級(jí)。對(duì)主觀意見由設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)根據(jù)飛行員意見處理流程開展工作。

2) 飛行員在環(huán)試驗(yàn)技術(shù)主要通過采集飛行員眼動(dòng)指標(biāo)建立客觀指標(biāo)與飛行績效的關(guān)聯(lián)，從而說明人為因素的符合性。本研究在模擬器上進(jìn)行試驗(yàn)。

首先，按照預(yù)定驗(yàn)證目標(biāo)設(shè)定試驗(yàn)任務(wù)場(chǎng)景，對(duì)飛行員進(jìn)行基本培訓(xùn)。

其次，開展模擬器試驗(yàn)，模擬預(yù)定的任務(wù)場(chǎng)景，同時(shí)采集飛行員的眼動(dòng)數(shù)據(jù)以及飛行參數(shù)。

第三，數(shù)據(jù)分析。通過眼動(dòng)數(shù)據(jù)建立眼動(dòng)參數(shù)與飛行績效之間的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，驗(yàn)證在給定的正常與非正常任務(wù)中飛行員的客觀指標(biāo)在可接受的范圍內(nèi)從而表明符合性。

試驗(yàn)場(chǎng)景如圖3所示。

圖3符合性驗(yàn)證試驗(yàn)技術(shù)
Fig. 3Test technology of compliance certification

4結(jié)論

1) 人為因素適航符合性驗(yàn)證是基于任務(wù)的動(dòng)態(tài)過程，符合性驗(yàn)證中應(yīng)著重關(guān)注集成水平、復(fù)雜性、新穎度設(shè)計(jì)特征，從預(yù)定功能與機(jī)組任務(wù)、控制、顯示、系統(tǒng)行為、差錯(cuò)管理等方面開展驗(yàn)證工作。

2) 人為因素符合性驗(yàn)證方法可采用相似性聲明、設(shè)計(jì)描述、計(jì)算分析、評(píng)估和試驗(yàn)等方法，可根據(jù)不同驗(yàn)證目標(biāo)進(jìn)行選擇。

3) 飛行員主觀評(píng)估與模擬器試驗(yàn)是人為因素符合性驗(yàn)證的重要技術(shù)，結(jié)合中國自主研制的大型客機(jī)型號(hào)研制表明該技術(shù)是有效的。

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董大勇男， 博士， 高級(jí)工程師。主要研究方向： 駕駛艙人為因素設(shè)計(jì)與評(píng)估。

Tel: 021-20865603

E-mail: dondayong@comac.cc

俞金海男， 博士， 研究員。主要研究方向： 飛機(jī)總體設(shè)計(jì)。

Tel: 021-20865601

E-mail: yujinhai@comac.cc

李寶峰男， 博士， 高級(jí)工程師。主要研究方向： 駕駛艙人機(jī)界面設(shè)計(jì)與評(píng)估。

Tel: 021-20865609

E-mail: libaofeng@comac.cc

陳迎春男， 博士， 研究員。主要研究方向： 飛機(jī)總體設(shè)計(jì)。

Tel: 021-20865010

E-mail: chenyingchun@comac.cc

Received： 2015-10-15; Revised: 2015-11-16; Accepted: 2015-11-22; Published online: 2015-12-04 10:08

URL： www.cnki.net/kcms/detail/11.1929.V.20151204.1008.010.html

Foundation item： National Basic Research Program of China (2010CB734100)

Airworthiness compliance certification technology of civil aircraft flight deck human factor

DONG Dayong1, YU Jinhai1, LI Baofeng1, CHEN Yingchun2, *

1. Shanghai Aircraft Design and Research Institute, Shanghai201210, China 2. Commercial Aircraft Corporation of China Ltd., Shanghai201210, China

Abstract:Human error cannot be completely avoided. It is difficult to demonstrate the flight deck design fulfill the regulation in human factor airworthiness compliance certification. General approach planning of the flight deck human factor compliance is proposed on the basis of an indepth study of the CS-25.1302 regulation. In the certification work, system integration level, complexity and novelty are emphasized. Key means of compliance including statements of similarity, design description, calculations/analysis, evaluations and test are described in detail. Combined with the type certification project, research on flight deck human factor evaluation and simulator test compliance technology has been carried out. The application to type certification verifies the effectiveness of the compliance technology.

Key words:flight deck; human factors; airworthiness; means of compliance; type certification

*Corresponding author. Tel.： 021-20865010E-mail: chenyingchun@comac.cc

作者簡介：

中圖分類號(hào)：V216.7; V221

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000-6893(2016)01-0310-07

DOI：10.7527/S1000-6893.2015.0317

*通訊作者.Tel.： 021-20865010E-mail: chenyingchun@comac.cc

基金項(xiàng)目：國家“973”計(jì)劃(2010CB734100)

收稿日期：2015-10-15; 退修日期: 2015-11-16; 錄用日期: 2015-11-22; 網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間: 2015-12-04 10:08

網(wǎng)絡(luò)出版地址： www.cnki.net/kcms/detail/11.1929.V.20151204.1008.010.html

引用格式： 董大勇， 俞金海， 李寶峰， 等． 民機(jī)駕駛艙人為因素適航符合性驗(yàn)證技術(shù)[J]． 航空學(xué)報(bào), 2016, 37(1): 310-316. DONG D Y, YU J H, LI B F, et al. Airworthiness compliance certification technology of civil aircraft flight deck human factor[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2016, 37(1): 310-316.

http://hkxb.buaa.edu.cnhkxb@buaa.edu.cn