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第1章　绪论1

1.1　基本概念1

1.1.1 系统1

1.1.2　系统工程5

1.1.3　人机界面8

1.1.4　载人航天器人机界面10

1.2　发展概况12

1.2.1　载人航天发展历程12

1.2.2　载人航天中人的作用与人机界面设计面临的问题18

1.2.3 当前现状23

1.3　研究内容与方法28

1.3.1　研究内容28

1.3.2　主要方法31

1.4　人机界面工效学设计的发展方向36

1.4.1　人机界面工效学设计的需求分析36

1.4.2　发展趋势38

参考文献39

第2章　人机界面工效学设计的基础理论41

2.1　人机界面分析41

2.1.1　设计准则的确定41

2.1.2　人机功能分配44

2.1.3　德尔斐法56

2.1.4　计划评审技术59

2.1.5　层次分析法67

2.1.6　主成分分析法80

2.2　建模仿真91

2.2.1　模型的分类91

2.2.2　建模步骤与方法93

2.2.3　人机界面仿真95

2.3　工效试验设计104

2.3.1 试验设计方法分类104

2.3.2　正交设计的术语105

2.3.3 正交表106

2.3.4 正交试验的基本步骤111

2.4　人机界面评价112

2.4.1 人机界面评价的基本涵义112

2.4.2　评价的原则及其过程114

2.4.3　评价指标体系及其标准化方法118

2.4.4　评价指标的权重确定128

2.4.5 常规的工效学评价方法137

2.4.6　现代工效学评价方法142

参考文献150

第3章　乘员的生理及心理特征152

3.1　人体感知与信息处理152

3.1.1 人的信息接收与传递153

3.1.2　人的信息中枢加工155

3.1.3 思维与决策过程158

3.1.4　人的信息输出159

3.1.5　视觉特性161

3.1.6　听觉特性167

3.2　人的心理与行为特征171

3.2.1 情绪172

3.2.2　兴趣173

3.2.3 意志173

3.2.4　性格174

3.2.5 注意174

3.3　人的作业能力与疲劳176

3.3.1　体力负荷176

3.3.2　脑力负荷184

3.3.3 疲劳193

3.4　人体数据200

3.4.1　人体测量的基本术语200

3.4.2　人体数据的类型202

3.4.3 常用的人体测量方法205

3.5　人的失误206

3.5.1　人的失误的特点207

3.5.2　人的失误的种类208

参考文献210

第4章　载人航天的环境约束条件211

4.1　微重力211

4.1.1 人体活动设计考虑因素211

4.1.2 与微重力相关的生理效应212

4.1.3　微重力对抗措施及设备213

4.2　舱内热环境215

4.2.1 热环境描述指标216

4.2.2　舱内热环境的控制222

4.2.3　人体对热环境的反应223

4.2.4　人在热环境中的作业226

4.2.5　人在冷环境中的作业设计227

4.2.6　热环境的设计要求228

4.3　振动228

4.3.1　航天器的振动环境228

4.3.2　航天器的振动传输229

4.3.3　人体对振动的反应229

4.3.4　振动（0.1Hz～1Hz）暴露界限233

4.3.5　振动控制措施234

4.4　冲击236

4.4.1　人对冲击加速度的反应236

4.4.2 冲击加速度的设计要求236

4.5　噪声237

4.5.1　载人航天的声学环境239

4.5.2　噪声传播的控制242

4.5.3　噪声引起的人体反应242

4.5.4　噪声对操作能力的影响244

4.5.5　噪声暴露的临界值246

4.5.6　噪声防护准则247

4.6　照明环境248

4.6.1 影响照明环境的主要因素248

4.6.2 照明水平250

4.6.3 工作站点的照明253

4.7　个人装备253

4.7.1 个人装备对人的影响253

4.7.2　个人装备的设计要求254

4.7.3 个人装备对其他部件的设计要求255

参考文献257

第5章　舱内工作空间设计要求258

5.1　工作空间的基本要求258

5.1.1　行动空间258

5.1.2　心理空间259

5.1.3 活动空间262

5.2　人体数据的应用264

5.2.1 一般原则264

5.2.2　数据的类别264

5.2.3　应用步骤265

5.3　工作空间的布置原则268

5.4　作业面设计270

5.4.1 水平作业面270

5.4.2　作业面高度271

5.4.3 工作台布置272

5.4.4　设计对策275

5.5　人员通道及辅助设备和束缚装置277

5.5.1　人员通道277

5.5.2　辅助设备278

5.5.3　束缚装置278

5.6　工效学要求的案例279

5.6.1　仪表板安装279

5.6.2　束缚与助力装置282

参考文献284

第6章　显示器设计的工效要求285

6.1　视觉显示器285

6.1.1　设计准则286

6.1.2　视觉显示器工效学设计的一般要求286

6.1.3　机械仪表288

6.1.4　图例灯292

6.1.5　平板式显示器294

6.1.6　光学屏式显示器299

6.2　听觉提示器301

6.2.1　设计准则302

6.2.2　声音输入／输出设备的设计要求303

6.2.3　舒适与方便性的设计要求304

6.3　报警／通报304

6.3.1　报警／通报信号分类304

6.3.2　灯光报警信号306

6.3.3 多功能显示器报警／通报信息显示307

6.3.4　声报警307

6.3.5　语音报警／通报308

6.3.6　报警／通报系统的综合设计309

参考文献310

第7章　控制器设计的工效要求312

7.1　设计原则312

7.1.1　控制器编码312

7.1.2　控制器的力学特性315

7.1.3　控制器的布局方法316

7.1.4　控制器的保护318

7.2　手动控制器320

7.2.1　旋转选择开关320

7.2.2　旋钮321

7.2.3　控制手柄322

7.2.4 曲柄324

7.2.5　手轮324

7.2.6　手动阀326

7.2.7　按钮326

7.2.8　拨动开关327

7.2.9　摇摆开关328

7.2.10 滑动开关329

7.2.11　操纵棒330

7.2.12　键盘330

7.3　语音控制器331

7.3.1　语音输入设备331

7.3.2　语音识别系统331

7.4　显示与控制组合设计332

7.4.1 显示器与控制器位置的对应设计332

7.4.2　运动方向的对应关系333

7.4.3　控制显示比334

参考文献335

第8章　载人航天器人机界面的工效学评价336

8.1　工效学评价的内涵与准则336

8.1.1 一般产品评价的基本内涵336

8.1.2　载人航天器人机界面工效学评价的内涵339

8.1.3 工效学评价内容的确定准则340

8.1.4　试验现场安排原则343

8.2　工效评价模式343

8.2.1　评价目的与原则343

8.2.2　评价的基本环节345

8.2.3　评价步骤及其任务346

8.3　常用评价方法350

8.3.1　定性评价方法351

8.3.2　文档评价法357

8.3.3　模拟评价法359

8.3.4　工效参数测试法365

8.3.5　人船联合测试评价法365

8.4　评价结果处理366

8.4.1　评价结果的给定方法366

8.4.2　案例分析367

参考文献371