基于人为因素的驾驶舱评审研究

李昕 陈洪艳

摘 要：本文对民用航空器适航审定过程中的驾驶舱评审进行研究，通过梳理适航规章中关于人为因素的要求，明确驾驶舱评审关注的内容。将人为因素的设计理念引入到驾驶舱的设计过程中，为型号研制的人为因素设计和适航验证提供指导。

关键词：人为因素；适航要求；驾驶舱评审

1 引言

航空界统计数据表明，由于技术因素导致的航空器本身故障从而引发的飞行事故在不断减少，而人为因素引发的航空事故率却显著上升。目前的航空数据表明，在全球发生的商业飞机飞行事故中，由于飞行机组差错引起的事故占到近70%。

航空器的初始设计，对于航空器人机因素的好坏起着决定性的作用，鉴于越来越多的飞行事故是由于人的因素诱发的，从设计上解决影响驾驶员的各种人为因素问题则变得尤为重要。而民用航空器适航审定过程中的驾驶舱评审活动，主要目的是通过不同飞行员对驾驶舱的操作体验，评估驾驶舱的人机因素能否满足适航要求，以此为驾驶舱设计提出改进方案。

目前关于人为因素的适航要求中，EASA发布了CS25.1302条，在此之前并没有专用的条款从全机角度对人为因素提出适航要求。本文基于CS25.1302以及EASA和FAA发布的关于人为因素的相关咨询通告、政策，重点研究人为因素应考虑的适航条款及验证方法以及人为因素设计和适航验证的侧重点，该研究对指导型号人为因素设计和适航验证工作具有重要意义。

2 人为因素的适航性要求

鉴于人为因素对飞行安全的影响，FAA和EASA都针对人为因素开展专项研究，2008年，EASA在基于前期的研究成果的基础上，发布了CS25.1302。2011年，FAA也正式提交了增加25.1302条款的申请，并于2013年發布。1302条的发布，只是通过一个专门的条款将人为因素提出了更高的要求，标志着人为因素正式作为适航取证过程中一个专门条款进行审查。

在此之前，FAA发布了一系列关于人机因素适航审定的咨询通告、政策和备忘录，用于指导工业方开展符合性验证工作。这些要求包括：

1） AC25-11A，驾驶舱电子显示系统；

2） AC25.773-1，驾驶舱视界设计的考虑；

3） AC25.1309-1A，系统设计和分析；

4） AC25.1523-1，最小飞行机组；

5） AC120-28D，批准III类起飞、着陆和着陆滑跑的最低天气标准；

6） PS-ANM111-1999-99-2，运输类飞机驾驶舱审定人为因素审定计划评审指南；

7） PS-ANM-01-03，驾驶舱审定人为因素符合性方法评审考虑；

8） PS-ANM111-2001-99-01，增强自动驾驶运行期间飞行机组的意识；

9） FAA Notice 8110.98，关于复杂综合航电作为TSO过程不分的人因/飞行员界面问题；

10） FAA Human Factors report，飞行机组和现代驾驶舱系统的界面；

11） DOT/FAA/CT-03/05，人为因素设计标准。[1]

FAA还将25部适航规章中与人为因素相关的条款分为3类：

1） 人为因素一般要求：25.771（a）（c）（e），25.773（a）（c），25.777（a），25.1301（a），25.1309（b）（3），25.1523

2） 人为因素专门要求：25.785（g）（l），25.1141（a），25.1357（d），25.1381（a）

3） 飞行机组人机界面人机因素要求：25.773（b）（2），25.1322

1302条款的增加，是对之前规章内容的补充，它并不取消或替代原有规章中的条款，它只是一个通用的适用性要求，对于具体系统的要求，则还需参考上述具体条款要求。

尽管目前23部、27 部、29部航空器还没有发布单独的1302条，但在人为因素设计和适航验证，也可以参考25部的相关要求和指导文件。

3 驾驶舱评审

飞机驾驶舱评审涉及多个专业和多个人机交互问题的考量，需要评审的问题也非常多，例如驾驶舱布局、视觉和照明、应急情况等多方面。通过研究和分析适航规章中对于人机因素的要求，我们设计出某型机驾驶舱评审科目如下：

1）飞行员内视界检查

2）驾驶舱光线检查

3）驾驶舱判读检查

4）驾驶舱设施可达性检查

5）驾驶舱设施操纵性检查

对于参加评审的飞行员，要求参考GB10000-88《中国成年人人体尺寸》标准，选择身高为1580mm、1690mm、1740mm的男性飞行员各1人，在条件允许的情况下增加身高为1830mm的男性飞行员1人，参加评审的飞行员年龄范围在25周岁—65周岁之间。

试验前，对飞行员人体尺寸进行测量并记录年龄、体重、驾驶机型和飞行时间等信息。飞行员按试验项目清单要求，通过定量测量和定性评估的方法开展评审工作，对某型机驾驶舱开展了检查与评分，最终形成评分从1到5的打分表，并针对各种检查项目给出飞行员评语与建议。

通过该评审，共形成优化设计意见30余项，对驾驶舱人机因素设计优化具有重要意义。

4 人为因素设计理念

驾驶舱评审是型号合格审定过程中局方开展的一项审查活动，从一定程度上可以提出优化航空器人机因素设计的意见和建议。而在型号设计之初就引入人机因素设计理念，将更好的提高航空器的安全性。因此，在航空器设计过程中，以下设计理念必须优先考虑：

1）所有设计决定都要考虑飞机总体的安全性和高效性。飞行机组与驾驶舱系统的综合绩效比单一功能的优化重要。

2）飞行机组与驾驶舱系统的综合绩效应该从以下几个方面综合考虑：飞行机组的责任、权利、特性和差错，系统所采用的新技术和自动化功能，设计过程中冲突管理等。

3）通过考虑飞行员与驾驶舱系统的组合、次序和节奏来实现综合绩效的优化。[1]

5 结语

我国对人为因素的设计和适航验证技术尚不成熟，审查方和设计方对于人机因素的理解也存在一定偏差，目前对于航空器人机因素的评价也并没有一套规范化的标准和体系，驾驶舱评审方案通常是依据现有归纳的条款要求和经验进行设计，尽管驾驶舱评审可以在型号研制过程中给出一部分人机因素优化设计的建议，但人为因素设计理念的引入，才是从根本上解决和优化航空器人为因素设计的关键点。

参考文献

[1]傅山.民用运输类飞机驾驶舱人为因素设计原则.2013