未来驾驶舱设计的卓越HMIs

以英里或公里每小时为单位的速度可能会显示为大数字，而不是仪表上的指针位置。动力系统示意图可以显示汽油发动机是如何为混合动力汽车的电池充电的。信息娱乐系统可能会有一个触摸屏，可以切换卫星电台。

同样，未来的座舱将用模拟元素取代数字元素，从而形成一种更简洁的美学，利用触摸屏、彩色交互器和指示器的人机界面(HMI)。该技术还将为航空公司生成更多数据，并为持续飞行采用更多自动化。

飞机oem需要为飞行员提供最安全、最好的体验。面对日益激烈的飞机采购竞争和降低飞行员培训成本的需要，更新驾驶舱可能是最好的解决方案之一。

现在需要工程师和HMI专家来确保任何新的设计都符合可用性、访问性、安全性和可靠性标准，这样飞行员就可以比以往更轻松地驾驶飞机。例如，他们需要确保系统避免认知过载和模式混乱——当飞行员可能需要推翻自动化时。为了根据这些考虑优化驾驶舱，专家们需要在不同专业水平的飞行员中进行测试。

要了解更多关于设计飞机人机交互信息，请阅读通过优化的人机界面使未来的驾驶舱成为现实．

驾驶舱设计师面临什么挑战?

设计未来驾驶舱时出现的关键问题包括:

• 设计是否符合认证和安全标准?
• 最常用的控件是否放置方便?
• 如何避免模式混乱(飞机的评估与飞行员不同步)?
• 多触屏在湍流和危急情况下使用方便吗?
• 飞机的布局、交互器和指示器设计是否在飞行员的认知阈值内运行?
• 对于飞行员来说，在紧急情况下访问最关键的控制是否简单?
• 飞行员是否容易获得和理解关键任务信息和警报?
• 在飞行过程中，飞行员能在各种天气条件下轻松地查看到正确水平的信息吗?

模拟可以在回答这些设计问题时发挥重要作用。

如何在座舱设计中有效地使用仿真?

构建潜在座舱配置的物理原型用于人体测试是一项耗时且昂贵的任务。这些原型通常是在设计周期的末尾构建的，在这个阶段，问题非常复杂，修复成本也很高。

通过自动生成飞机控制认证代码，并为原型和安全测试提供虚拟环境，仿真可以减少时间和成本。当组件需要重新定位或修改以方便访问时，还可以轻松地重新配置代码和模拟。

因此，这些虚拟原型可以在开发周期的早期创建，这样工程师就可以在具有成本效益的情况下发现和修复问题。

使用虚拟模型作为控件布局的原型。

构建虚拟原型从代码生成器开始。它自动编译符合飞机认证标准的嵌入式控制和HMI代码。代码生成比人类编写的代码更可靠——这是安全关键型应用程序的一个重要考虑因素。Ansys SCADE和Ansys SCADE显示解决方案是对嵌入式代码生成感兴趣的航空航天工程师的最佳选择。

在那里，一对虚拟现实(VR)谷歌眼镜可以把任何空间变成虚拟驾驶舱。工程师需要导入座舱几何图形，然后定义仪器、控制、显示器和交互器的位置。然后，通过观察护目镜，飞行员可以看到仪器和控制装置，他们甚至可以与它们互动，就像它们是真实的组件一样。然后飞行员可以做出如下判断:

• 读数和交互器的位置
• 当太阳光落在仪表板上时，输出的可见性
• 立刻引起他们注意的信息量
  

从虚拟测试中获取结果

手指追踪还可以帮助工程师评估与给定任务相关的驾驶舱元素。例如，使用关键路径分析，他们可以评估飞行员完成一个程序的能力和完成该程序所需的最短时间。

触觉反馈是必要的，让飞行员知道一个按钮被按下，动作被成功执行。它克服了缺乏实际的物理反馈的问题。为了实现这一目标，工程师可以装备虚拟人机界面原型，通过控制器或手套提供振动触觉。在指示与虚拟组件的交互时，这比哔哔声更有效。

Ansys VRXPERIENCE人机交互仿真软件被广泛用于虚拟测试。它可以让不同经验水平的飞行员与HMI进行循环，以确保设计的速度、准确性、成本效益和安全性。

如何模拟座舱照明条件

在所有条件下都能看到座舱人机界面的显示和控制是另一个重要的安全因素。眩光、反射和显示器冲刷都会分散飞行员的注意力，使其无法清楚地看到HMI。

Ansys Speos和Ansys VRXPERIENCE可以在各种光照条件下评估座舱设计。

Ansys Speos基于物理的照明模拟软件可以评估这些因素以及所有环境照明条件。它还可以在广谱照明条件下模拟人眼的行为，以确保无论天气或时间都可以看到HMI。

要了解更多关于Ansys解决方案如何帮助工程师设计飞机，请阅读通过优化的人机界面使未来的驾驶舱成为现实．

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