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西北工业大学硕士学位论文




西北工业大学
硕 士 学 位 论 文
（学位研究生）


题目 飞机座舱设计人机交互技术研究


作者 苏建民


指导教师 王正平 专业技术职务 副教授

学科（专业） 飞行器设计


二零零二年三月

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西北工业大学硕士学位论文
摘 要

随着航空科技的进步，人的因素成为制约战斗机座舱设计水平提高的主要瓶
颈之一。飞机座舱设计作为人机交互的关键具有重要的研究价值。
本文利用先进的计算机辅助设计（CAD）手段，结合人机工程学、机器人
学、航空人体工程学等边缘交叉学科知识，在 CATIA 平台上，利用其二次开发
语言 VBScript，实现了相应的飞行员操纵动作模拟、视界检查、视觉模拟、可达
性计算和操纵力计算等功能，初步建立起一套飞机座舱设计 CAD 子系统。
该子系统集成在 CATIA 系统
中，在飞机座舱设计的各个阶段分别引入了飞行员三维人体几何模型和运动学模
型，通过模拟飞行员的操作动作与计算视角、可达性、操纵力等参数，较好的反
映了飞行员的运动学和动力学特征；界面友好，操作直观、简便；丰富了设计人
员对飞机座舱设计评估手段，保证了设计效率和精度；有利于飞机座舱设计水平
的提高。


关键词： 飞机座舱设计 CATIA 三维人体模型 运动学与动力学


















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西北工业大学硕士学位论文
Abstract
With the progress of aviation technology, the factor of pilot has been
becoming one of the issues that restrict the level of aircraft cockpit design
greatly. The design of aircraft cockpit, which acts as the Man-Machine
interactive interface is of great research value.
The author utilizing advanced CAD technology, combining the
intersecting knowledge with Man-Machine engineering , Robotics ,Aero-
Human-Engineering, etc, has exploited corresponding modules, such as
the simulation of pilot manipulation, vision c