作战指挥控制系统人机交互设计流程研究

目的通过优化作战指挥控制系统人机交互界面的设计流程,提升界面设计质量,提高指战员感知、决策、操作过程中的效率,缩短指战员面对任务时的反应时间。方法基于"以指战员为中心"的设计理念,结合作战领域经典模型OODA循环和设计思维中的双钻模型,提出设计过程的共情力、洞察力、想象力、表现力(EIIV)的"四力"框架模型。根据"四力"框架模型,划分作战指挥控制系统用户需求、任务流程、交互架构、视觉表现四阶段设计流程。结果通过四阶段设计流程,对作战指挥控制系统的用户进行调研,总结调研信息,并对设计任务进行耦合简化、对界面交互架构进行优化排布、对视觉呈现设计进行分解与归类,通过以上流程和步骤,设计了一款作战指挥控制系统。结论通过新的设计流程,使系统各阶段的任务更加明确,有助于作战指挥控制系统人机交互设计过程的效率提升。     

航战座舱显控交互研究进展与人机协同发展趋势

目的 为了应对态势信息急速增长的复杂空战环境,人机协同作战应运而生,座舱显控交互是实现人机协同方式的通道,对快速取得战场优势,完成作战目标有着重要影响。方法 梳理了航战座舱显控系统的发展、相关代表人物与研究成果;基于人机协同作战环境中面临的挑战,探究座舱显控的研究现状与趋势;从座舱显控界面信息表征设计和交互的实现形式方面归纳梳理人机协同作战下的座舱显控交互设计研究热点;提出未来座舱显控交互的发展趋势。结论 航战座舱显控交互与人机协同作战密切相关。在智能技术支持与人机协作需求的共同驱动下,人机协同作战下的座舱显控交互向着任务相关、信息呈现、认知融合的界面设计与多通道的交互手段相结合的方向发展。     

基于态势感知的汽车人机界面设计研究

目的 通过基于态势感知的智能驾驶汽车人机交互界面设计研究、实践与评估,为汽车人机界面设计提供指导.方法 以智能汽车自动巡航控制功能的切入场景为主要研究对象,通过文献查阅明确了驾驶员使用该功能的流程与应用场景.然后,介绍了态势感知相关理论模型,设计了不同状态下三层级的信息架构;最后,结合界面空间布局,进行了交互界面设计实践.结果 以态势感知的感知、理解、预测3个层级为基础,结合典型应用场景,分析了ACC功能中AR-HUD和W-HUD上的信息,通过信息架构设计、关键原型和典型效果图等设计实践对理论进行了可行性验证.结论 通过基于态势感知设计的人机交互界面能有效厘清信息的显示内容和过程,提高界面的可用性.     

飞机座舱数字信息界面交互设计与情境意识研究综述

目的 飞机座舱作为飞机安全高效运行的中枢,对座舱数字信息界面进行合理设计能够提升飞行员处理飞行数据信息及决策的情境意识水平,减少人为因素出错,提升飞行安全。方法 对现有民用飞机及战机座舱的主飞行显示器(PFD)、头盔显示器(HMD)、全景座舱显示器(PCD)等数字信息人机界面设计研究进行梳理和归纳,总结飞机座舱人机交互设计的发展规律和未来发展趋势。结论 从国内外研究综述表明,通过“机”的数字界面信息表征设计和“人”的情境感知、认知工效、认知体验研究,可以加强人机沟通与人机协作,改善飞行员获取飞机信息、判断与决策的认知绩效,有利于飞行员高质量完成飞行任务。     

无人驾驶车元宇宙智能座舱的场景交互设计研究

目的 传统汽车座舱的交互环境模态单一、媒介通道单一、人车交互场景单一,随着无人驾驶车元宇宙智能座舱的场景向着智能交互、多模态、多媒介、多元化的发展,人车交互和场景交互的模式,亟待运用空间场景交互的理论,优化智能座舱的场景交互设计方法。方法 借助场景理论和案例分析,建构智能座舱场景交互模型,剖析XR扩展现实HMI车机系统的交互设计特征,归纳总结多模态的人车交互场景,提出无人驾驶车元宇宙智能座舱的场景交互设计策略。结果 搭建智能座舱AR增强现实场景、VR虚拟场景、MR现实与虚拟混合场景,推出SMIM智能座舱场景交互模型与交互设计策略。结论 物资流、信息流、能量流、资金流、体验心流共同构成智能座舱的场景交互模型要素,针对无人驾驶车元宇宙的人车交互、智能空间交互、元宇宙内容的智能交互,具有重要的指导意义与应用价值。     

基于感性设计方法的战斗机座舱概念设计研究

目的 基于感性设计方法对战斗机座舱开展设计研究,探究战斗机座舱的工业设计方法,以提升飞行员的操作感受和用户体验。方法 对相关文献进行梳理,厘清感性设计的概念和理论来源;对装备感性设计和飞机座舱的工业设计方法进行文献回顾;针对以技术为主导的战斗机座舱设计,其外观设计受到功能的严格限制。通过构建基于创意感性的战斗机座舱感性设计方法,将“感性”思维融入战斗机座舱的工业设计程序,通过风格意象、主题分析、主题造型化等设计阶段产出设计方案,最后进行验证评估。结论 根据感性设计方法对战斗机座舱开展概念设计案例实践,验证了感性设计方法的可行性,为战斗机座舱工业设计提供相应的参考建议。     

基于场景变化的社交产品交互设计

目的探讨在用户场景发生变化的情况下使用互联网产品的消费习惯变化,旨在建立基于场景的设计方法模型,为体验设计师未来设计过程中提供更加方便实用的设计思路。方法首先通过深度访谈和观察明确不同场景下的用户需求,然后通过Kano模型对用户需求进行分类,再根据分类后的用户需求建立相应的用户模型,并将不同场景下的用户模型置入现有交互设计流程中,构建出基于用户场景变化下的交互设计流程。应用场景重新设计的交互框架,经上线后数据反馈验证对于提升产品留存以及步长等数据有明显的作用。结论在现有的交互设计方法基础上,通过实验及分析验证,提出基于不同场景下的社交产品交互设计方法,通过将该流程运用于互联网社交产品中,证明该方法的有效性和合理性。     

面向智能座舱的情感计算框架及其交互设计研究

目的 分析和总结情感计算在智能座舱中的应用研究现状,探究情感化座舱交互系统的设计方法与流程。方法 结合情绪在驾驶体验方面的影响,对情感计算在座舱场景中的应用进行总结;从情感识别技术、情感调节策略、多模态交互流程三个方面阐述情感化交互设计的原则与方法。结果 提出了基于情感计算的智能座舱交互系统,并从两个具体驾驶场景对调节新手驾驶员负面情绪的座舱交互设计进行了实践。结论 应用合适的情感识别技术有利于提升座舱安全性和舒适性,基于情感计算的智能座舱交互系统为设计实践提供了新的思路和方法。     

数字化单兵终端人机界面交互设计研究

目的 探究数字化单兵作战终端态势感知与人机交互设计方法及应用。方法 通过项目实践,分析现有单兵作战信息化装备使用方式与使用效率,提出单兵作战态势信息可视化的设计原则与设计方法,提高信息终端人机交互使用效能,增强作战情境意识和支持作战任务管理,达到简化作战信息复杂程度,契合作战用户群体需求的任务。在此基础上,展开某型号单兵作战平板的交互式人机界面设计实践,并进行可用性测试验证设计方案的可行性。结论 数字化单兵信息显示终端是基于视觉认知理论,对信息显示系统中的人机要素、布局要素、交互要素及视觉显示要素开展整体分析与设计,从视觉认知规律出发,践行以目标为导向的设计流程,在单兵作战态势平板上显示的多模态信息作出明确的层级区分,减轻复杂信息造成的记忆负担,显著提升作战信息传递和任务执行的效率,可以有效提升系统的可用性、易用性和操作满意度。     

汽车智能座舱交互设计研究综述

目的 随着信息技术的发展,汽车座舱逐渐从纯粹的驾驶空间升级为智能移动生活终端,人机交互的智能化趋势日益显著,通过对相关研究现状进行梳理和分析,为汽车智能座舱交互设计的优化方向提供参考,旨在为智能汽车用户带来更好的驾乘体验。方法 总结相关文献发表概况,梳理智能座舱的发展历程并阐述智能座舱及其交互设计的含义,对智能座舱及其交互设计的研究现状、关键技术、设计案例等进行梳理和归纳。结果 总结得出汽车智能座舱交互设计当前面临的问题和未来发展的趋势。结论 目前智能座舱交互设计面临着交互性与安全性的矛盾平衡、舱内与舱外的协同交互、智能座舱与其他智慧生活形态的有机连接、智能交互的应用实现等四个主要问题,并呈现出交互模态多元化、复合化,交互方式人性化、情感化,交互设计场景化,交互相关技术日益成熟的发展趋势。     

新型歼击机滑出/起飞阶段飞行员信息使用需求

为研究提出新型歼击机滑出/起飞阶段推荐显示的飞行信息及其显示优先级，以显示需求程度为指标，用11级数字评定法对614条飞行信息做使用调查。用新型歼击机首席试飞员、162名普通歼击机飞行员数据对48名新型歼击机飞行员使用意见做补充性修正，综合形成最终结果。飞行员将614条信息评定为八个等级类别。其中，显示需求程度“中等”以上的A、B、C、D类信息分别有25条、61条、94条和76条。推荐显示256条信息。可依据信息显示需求分数值或等级类别确定其显示优先级。     

战术导航过程中新歼飞行员的信息显示需求

目的 研究提出战术导航过程中新型歼击机应向飞行员显示的飞行信息及其优先级。方法 以飞行员显示需求为指标，用11级数字评定法对614条飞行信息做使用调查。用新型歼击机首席试飞员、162名普通歼击机飞行员数据对48名新型歼击机飞行员使用意见做补充性修正，综合形成最终结果。结果 飞行员将614条信息分为8个等级类别。战术导航过程中“中等以上”显示需求A、B、C、D类信息各有19条、105条、82条、1四条。结论推荐显示战术导航信息313条。可依据信息显示需求分数值或等级类别确定其显示优先     

基于自然交互的FBS设计模型

目的研究FBS设计模型的需求模糊问题,得出因地制宜、因时制宜、因人制宜的表达(即功能实现),从而得到"用户需求"的最优解。方法针对"模糊需求"问题,提出了"弹性界限"的概念,以自然交互的方法,通过对产品使用情境的上下文进行分析,对产品的情境感知进行预设,对"模糊需求"进行设计视域下的求解。结论在设计研发早期,可以将弹性界限形成的域值看作设计范畴,融入到设计中去。     

液晶显示不同颜色编码搭配方式的工效学研究

当今大屏幕显示已成为未来战斗机座舱设计的主流,因此,我们有必要以中国飞行员为对象,系统的研究液晶显示器的视觉工效,为机载液晶显示器的研制及应用提供工效学实验数据具有重要的意义。方法:通过依托于PC机的颜色搭配编程实验获得了97名飞行员观察液晶显示器时的颜色特征数据。结果:对五种颜色的12种配色方式进行方差分析,比较结果显示12种配色方式间有显著性差异(P<0.01);对12种配色方式间的多重比较的LSD-t检验显示搭配方式2和方式1,3,4,6,7,8,9,11,12有统计学差异(P<0.01)。但与5,10间无统计学差异。结论:5种颜色推荐的搭配方式:a.绿、黄、品红、蓝、红;b.黄、红、青、蓝、品红;c.红、品红、青、绿、黄。     

基于感性工学的驾舱座椅CMF研究及中式元素设计应用

目的 结合感性工学相关理论,借助眼动仪开展设计研究,实现中式驾舱座椅CMF设计优化,并为今后的相关设计实践提供借鉴依据。方法 提取所研究产品的意象信息与相应的CMF设计样本,建立汽车座椅CMF设计实践过程中的感性工学评价模型,通过明确感性意象与选定样本之间的映射关系进行方案设计;结合眼动追踪技术实验进行汽车座椅CMF方案评价,获得中式汽车座椅CMF设计方案。结果 将感性工学理论运用到汽车座椅的CMF设计实践中,有利于优化调整座椅CMF的设计思路;通过眼动试验能够对基于用户感性需求座椅CMF设计方案进行评价优选。结论 在进行汽车驾舱的座椅CMF设计时,不仅需要从产品本身出发来考虑其设计要素、实用性与合理性,还要从用户的角度入手,从感性层面对用户进行分析研究,结合感性工学原理构建的设计流程与方法,将CMF设计实践过程中的颜色遴选、材质、表面处理等环节进行合理化调整,有利于CMF设计方案的优化。     

基于情境感知的车载信息娱乐系统交互设计研究

目的从用户的生活习惯入手,了解用户驾驶出行的目的,以及在驾驶出行的场景中各种情境影响因素、遇到的问题,结合情境感知的技术,让用户在驾驶环境中更加自然地与车载产品进行交互。方法通过观察、访谈和问卷调查等方法,对白领用户出行这一问题进行定性和定量分析,总结出了关于驾驶出行的故事情境。并通过卡片分类、任务优先级排序等方法,得到行程管理、安全保障、信息传达、情绪舒缓和沟通分享这五大类任务,建立了基于情境感知的车载信息娱乐系统的设计模型,结合工作坊定位了"途易"车载信息娱乐系统的设计方案。结论在理论方面,提出了基于情境感知的车载信息娱乐系统的设计策略;在车载端的交互形式方面,提出了结合屏幕边缘的物理参考做屏幕分区域的定向手势滑动切换功能;在驾驶出行的流程上,考虑确定了车载端、手机APP和微信小程序3个模块的设计。     

儿童认知理论下的多模态互动式绘本设计研究

数字信息技术的快速发展,为传统儿童绘本提供了新的发展机遇,基于对儿童认知的研究,创新儿童绘本中的互动设计。结合皮亚杰提出的儿童认知理论,以7~12岁儿童受众群体为主展开研究,分析该阶段儿童在自我意识、思维方式和思考能力层面出现的去自我中心性、守恒性与可逆性的特点,提出绘本设计中多符号融合的视觉设计、多模态应用的行为设计与多娱乐互动的衍生设计三个方面的应用效果与优势。通过《玩味二十四节气》设计实践,从视觉元素、行为元素和衍生元素三个方面出发,运用其设计方法,实现提高儿童认知、激发儿童探索与强化知行合一的阅读需求,以此为未来科普类互动式儿童绘本的设计与发展提供一定的策略,同时也为设计师创造多元的互动设计提供实践参考。     

基于情境感知的户外运动类应用设计策略研究

目的 探索情境感知相关理论在户外运动类APP中的应用,以期改善目前市场上户外运动类应用中安全保障性不强、同质化严重、个性化与专属性不强等问题,从而全方位优化用户体验及提升用户户外运动的安全感,并为今后户外运动类应用的设计开发提供参考依据。方法 首先对户外运动及其应用的实践和理论现状进行分析,其次在梳理情境感知理论的基础上,分析户外运动类应用中的用户、环境、社交和设备4类情境信息及情境感知介入户外运动类应用的技术支撑。通过桌面调研、问卷调查和用户访谈3种方法洞察出用户需求,最后总结出基于上述4类情境信息的针对性设计策略。结论 情境感知理论的运用有助于在设计应用时深度理解和挖掘用户需求,在更大程度上保障用户安全的同时向用户提供更具智能化、个性化、情感化的服务。