西北工大硕士论文：飞机驾驶舱人机工程设计的舒适与效率提升

本篇论文《飞机驾驶舱人机工程设计研究》主要探讨了在现代航空领域中，如何通过人机工程学原则优化飞机驾驶舱的设计，以提升飞行员的工作效率和安全性，从而间接提升整个飞机的性能。作者以西北工业大学作为研究背景，选择人机与环境工程学科，导师薛红军的指导下进行深入研究。 论文首先从人体工程学出发，通过分析人体骨骼系统和多刚体系统运动学理论，构建了一个我国飞行员的多刚体杆状模型，以便于精确模拟实际驾驶舱中飞行员的生理特征。研究重点在于驾驶舱的关键部件，如座椅、脚踏板、驾驶杆和仪表板，详细阐述了它们的人机工程原理和设计标准。在算法部分，论文深入探讨了飞行员上下肢运动链的齐次变换，对舒适姿势下的驾驶舱中点位置与踏板、驾驶杆和仪表板参考点的关系进行了详尽的计算与分析。 研究进一步发展出一种基于舒适姿势输入、元件几何关系约束的驾驶舱总体布局算法，该算法利用特定软件进行建模，如人体模型生成模块和飞行模拟软件。通过对飞行员人体模型的置入和分析，论文借助舒适域分析模块和视域分析功能，验证了设计的合理性。这种方法不仅考虑了人体工程学的因素，还充分利用了计算机辅助设计（CAD）和飞行模拟软件来优化驾驶舱的空间布局。 章节一“绪论”部分，详细阐述了研究的目的和意义，包括提高飞行安全性、减轻飞行员工作负担以及对现有驾驶舱设计的改进。同时，它还回顾了国内外在飞机驾驶舱人机工程设计领域的研究成果，对比了各自的优势和不足，为本研究提供了理论依据。 选题的意义在于填补现有研究中的空白，推动飞机驾驶舱设计向更加人性化、智能化的方向发展。论文最后总结了人机工程学的基本概念，强调了其在飞机驾驶舱设计中的核心作用，并展示了如何将理论与实践相结合，实现驾驶舱设计的优化。 这篇论文提供了一种创新的飞机驾驶舱人机工程设计方法，对于航空工业的人机界面设计以及飞行员操作环境的改善具有重要的实践价值。