一、實驗室簡介

ErgoLAB航空航天人因工程實驗室是北京津發(fā)科技股份有限公司基于“人-機-環(huán)境"和“人-信息-物理"系統(tǒng)理論，自主創(chuàng)新與配置的針對航空航天領(lǐng)域的人因工程研究實驗室。適用于多種方向的航空航天人因研究，包括智能座艙HMI多模態(tài)智能交互、顯控界面信息化設(shè)計與測評、航空裝備設(shè)計布局合理性、航空系統(tǒng)流程人因驗證與測評、人員狀態(tài)識別與監(jiān)測、態(tài)勢感知評估、人員認知測評與訓(xùn)練、人員選拔與培訓(xùn)等。

實驗室以ErgoLAB人機環(huán)境同步云平臺為核心，通過實時同步采集多維度人、機、環(huán)境數(shù)據(jù)，分析不同環(huán)境與任務(wù)下人員的狀態(tài)，進而對系統(tǒng)進行評價優(yōu)化、或?qū)θ藛T進行選拔訓(xùn)練。實驗室采用津發(fā)科技自主研發(fā)技術(shù)，具有多項發(fā)明zhuanli與軟件著作權(quán)，通過了省部級新技術(shù)新產(chǎn)品認證，歐洲CE、美國FCC、歐盟RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等多項國際管理體系認證。實驗室結(jié)合了ErgoLAB同步技術(shù)、云架構(gòu)技術(shù)、藍牙傳輸技術(shù)、生物測量技術(shù)、虛擬現(xiàn)實與仿真技術(shù)、眼動測量技術(shù)、腦成像技術(shù)等多種先進技術(shù)，以及多傳感器融合、機器學(xué)習(xí)等多項前沿算法，提供了先進科學(xué)的軌道交通人因測試研究與數(shù)據(jù)分析方法。

二、實驗室建設(shè)方案

ErgoLAB航空航天人因工程實驗室包含主控觀察室和若干間試驗測試室，其中測試室分為標準實驗室、虛擬現(xiàn)實、環(huán)境模擬等不同類型。實驗室布置在四大實驗平臺中：1. 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)布置在虛擬現(xiàn)實測試室；2. 駕駛/飛行模擬系統(tǒng)和環(huán)境模擬系統(tǒng)布置在環(huán)境模擬測試室；3. 人機環(huán)境多維度數(shù)據(jù)同步采集系統(tǒng)布置在各個測試室；4. 人機環(huán)境多維度數(shù)據(jù)分析與人工智能應(yīng)用平臺布置在主控觀察室。

標準實驗室測試環(huán)境可進行航空航天人因數(shù)字仿真和智能座艙HMI原型測評。在智能座艙HMI或空管員顯控界面等研制的原型階段，通過屏幕或移動端呈現(xiàn)，兼容多種原型設(shè)計軟件，可通過識別原型源代碼自動拾取界面組件作為興趣區(qū)，并采集多維度人因數(shù)據(jù)，包括生理、眼動、腦電、交互行為、行為視頻、動作姿態(tài)等，直接對原型進行人因測評。

虛擬現(xiàn)實測試室兼容CATIA、UG/NX、Pro/E、SpaceClaim等國際標準CAD平臺，可在仿真環(huán)境中進行專業(yè)光仿真設(shè)計，并且兼容Unity3D、Unreal等虛擬現(xiàn)實引擎，可將數(shù)字仿真模型導(dǎo)入虛擬現(xiàn)實環(huán)境中進行呈現(xiàn)，結(jié)合ErgoVR人因測評虛擬引擎，實現(xiàn)人與虛擬座艙VR原型的交互和定量化工效學(xué)測評，如預(yù)測界面的眩光、反射、可視性、可讀性等，結(jié)合Jack、Delmia等仿真分析軟件，可進行舒適性、可行性、姿勢預(yù)測等分析，并同步采集眼動、生理、腦成像、主觀評價等多維度人因數(shù)據(jù)。

環(huán)境模擬測試室采用仿真數(shù)據(jù)庫驅(qū)動模擬環(huán)境硬件，通過采用飛行駕駛模擬器和搭建環(huán)境模擬艙的方式，進行聲、光、振動、微氣候等物理環(huán)境模擬，如對飛行過程中的太陽光、月光、云層光的色溫、亮度、位置等進行模擬，并同步采集與分析模擬環(huán)境下的多維度人機環(huán)境數(shù)據(jù)。

三、實驗室功能特點

1.多模態(tài)智能交互與測評

開發(fā)基于先進人機交互技術(shù)的飛行駕駛與管控系統(tǒng)多模態(tài)智能交互方式，如眼控交互、語音交互、手勢交互、腦機交互等，并采用主客觀多維度數(shù)據(jù)結(jié)合的方法對智能交互方式進行定量化測評，實現(xiàn)對交互方式以及交互系統(tǒng)的優(yōu)化及改進。

2.基于原型的智能座艙HMI測評

針對飛行駕駛艙HMI、航空管制員人機界面、空間站操作任務(wù)顯控界面的設(shè)計與優(yōu)化研究，可在原型設(shè)計階段進行人機交互測評與驗證，通過識別原型源代碼自動拾取界面組件作為興趣區(qū)，采集并定量化分析人機交互數(shù)據(jù)。

3.兼容CAD平臺及多種虛擬現(xiàn)實引擎

支持國際通用的CAD原型的導(dǎo)入，如CATIA、UG/NX、Pro/E等，適用于飛行駕駛艙HMI、航空裝備、航空作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)等多類型信息交互產(chǎn)品的人機交互測試。采用ErgoVR人因分析引擎結(jié)合Unity3D、UE4、VRXperience等VR引擎可進行聯(lián)合人機環(huán)境多模態(tài)數(shù)據(jù)同步采集與分析。通過將產(chǎn)品和使用場景模型直接導(dǎo)入ErgoVR人因分析引擎進行實時數(shù)據(jù)通訊，系統(tǒng)自動計算并識別所有模型源文件，便于航空裝備設(shè)計開發(fā)人員的動態(tài)調(diào)整優(yōu)化、航空系統(tǒng)流程人因驗證與測評等。

4.基于問卷量表和行為實驗范式的人員能力測評與選拔

內(nèi)嵌經(jīng)典的問卷、量表、行為實驗范式，可對飛行員、宇航員、空管員等進行針對性的測評訓(xùn)練與選拔測試，對認知能力、情景意識、人格特質(zhì)、心理健康等多個維度進行測評，并可根據(jù)測評結(jié)果智能推薦培訓(xùn)方案。

　　5.基于主客觀多維度數(shù)據(jù)的人員狀態(tài)智能識別

內(nèi)嵌人體生理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫，可結(jié)合具體飛行任務(wù)收集主客觀多維度，基于機器學(xué)習(xí)算法與人工智能技術(shù)，對飛行員、宇航員、空管員等的壓力、應(yīng)激、情緒、負荷、疲勞等多種狀態(tài)進行智能識別，進行航空航天系統(tǒng)人機功能分配的設(shè)計與優(yōu)化。

四、科研支持與聯(lián)合實驗

依托實驗室建設(shè)，津發(fā)科技可提供科研支持與聯(lián)合實驗服務(wù)，旨在將新的技術(shù)與方法與航空航天人因研究相結(jié)合，助推領(lǐng)域成果產(chǎn)出與落實；結(jié)合產(chǎn)學(xué)研合作模式，促進行業(yè)、領(lǐng)域、專業(yè)更多的新技術(shù)新產(chǎn)品孵化。

五、廠家介紹

北京津發(fā)科技股份有限公司是高新技術(shù)企業(yè)、科技部認定的科技型中小企業(yè)和中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)，具備自主進出口經(jīng)營權(quán)；自主研發(fā)的人因工程與工效學(xué)相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品與服務(wù)榮獲多項省部級科學(xué)技術(shù)獎勵、國家發(fā)明zhuanli、國家軟件著作權(quán)和省部級新技術(shù)新產(chǎn)品（服務(wù)）認證；通過了歐洲CE、美國FCC、歐盟RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等多項國際認證和國家防爆認證。津發(fā)科技設(shè)立人因工程專業(yè)的學(xué)術(shù)科研團隊、技術(shù)團隊及研發(fā)團隊，并通過多年與科研機構(gòu)及高校的產(chǎn)學(xué)研合作，積累了人因與工效學(xué)領(lǐng)域多項核心技術(shù)，以及基于機器學(xué)習(xí)等人工智能算法的狀態(tài)識別和人機工效評價技術(shù)與研究方法等，是國內(nèi)頭部的人因工程技術(shù)創(chuàng)新中心！津發(fā)科技的實驗室規(guī)劃建設(shè)技術(shù)團隊提供立體式的技術(shù)支持及售后服務(wù)，從實驗室建設(shè)的規(guī)劃與布局，到設(shè)備的培訓(xùn)與指導(dǎo)，立體式多角度的進行實驗室建設(shè)的全生命周期的服務(wù)。