本發(fā)明涉及航空器領域，尤其涉及飛機操作差錯探測方法和系統(tǒng)。

背景技術：

飛機駕駛員在從起飛到降落整個飛行剖面中承擔重要的駕馭飛機和管理飛行的任務，對于安全性要求非常高的設備或功能來說，操縱過程中一旦出現(xiàn)人為操作差錯，其后果將會非常嚴重，甚至會出現(xiàn)航空災難事故。

近年來，隨著民機自動化水平的提高，機械設備及自動化系統(tǒng)因素導致的民機事故逐漸減少，同時，民機駕駛員的不當操作原因占事故比例逐年增高。統(tǒng)計資料顯示，人為操作差錯導致的事故在飛行事故中占據(jù)非常大的比例。一般認為，在民航事故中，人為差錯導致的事故占事故總數(shù)的比例不低于70％。盡管現(xiàn)在飛機的操作設置自動化水平較高，由于機械設備及自動化系統(tǒng)因素導致的民機事故逐漸降低，但飛行操作仍需要飛行員的人為介入，長時間的注意力集中、輪班工作引起的飛行員感知能力下降以及人為失誤的存在就意味著事故、事件的發(fā)生。眾多周知，人在本質上會出錯，期望人不出錯來保證飛行安全的想法是不現(xiàn)實的。我們只能寄希望于改進飛機系統(tǒng)本身的防錯和容錯功能來大幅度控制和降低人為差錯。

目前，針對飛機飛行員人為差錯的研究立足于以理論研究為主，在避免人為差錯行為上采用的措施主要包括機載設備的防差錯設計、系統(tǒng)的冗余設計以及涉及安全的飛行包線保護等針對可能使飛行員出錯的設備和系統(tǒng)施加保護措施，而不能直接從飛行員的操作行為上識別潛在的風險。人為因素是一項復雜的系統(tǒng)工程，而人的行為是不可控的。按照NASA的研究，人是不可控的飛機監(jiān)控者，如何在其操作失誤前識別其操作行為特性成為業(yè)界研究的重點，也是本發(fā)明所要解決的技術問題。

因此，為了提高飛機的安全運行水平，必須探測、控制和/或減少飛機駕 駛員的不當操作行為。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對飛機人為操作因素進行研究，并設計針對飛機飛行員人為操作差錯行為進行識別、探測和管理的機載系統(tǒng)或設備/方法。本發(fā)明設計了一種航空飛行員在值勤期間的機上基本操作行為探測系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的主要功能包括：飛行員操作行為編碼、飛行員操作行為探測、人為差錯的自動識別與管理、人為差錯告警與提示。本發(fā)明能較好地解決人為失誤問題：對飛機駕駛員基本操作行為的量化描述，即建立飛機駕駛員基本操作行為編碼規(guī)則，在編碼規(guī)則的基礎之上建立標準操作程序的數(shù)字化編碼庫，形成基準操作序列；對駕駛員操作行為進行實時監(jiān)測，形成實時操作碼，兩者對比，可以及時發(fā)現(xiàn)駕駛員的錯誤操作，并設計一種探測系統(tǒng)，通過系統(tǒng)及時提醒飛行員，避免其在錯誤操作后仍然不知，最終導致飛行員失去對情景意識的準確判斷。

在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，提供了一種飛機操作差錯探測系統(tǒng)，包括：信息采集組件，用于采集飛機參數(shù)；操作編碼組件，用于根據(jù)由所述信息采集組件采集的飛機參數(shù)來估計所執(zhí)行的操作并根據(jù)預定操作編碼方案對每個操作進行編碼以形成操作序列；操作分析組件，用于根據(jù)基準序列來評估所述操作序列是否包括錯誤操作并基于錯誤操作確定是否產(chǎn)生告警。

在一方面，所述操作分析組件將所述操作序列與所述基準序列作比較以確定所述操作序列是否包括與所述基準序列不符的錯誤操作。

在一方面，所述操作分析組件根據(jù)飛機所處的飛行狀態(tài)來選擇恰當?shù)幕鶞市蛄幸栽u估所述操作序列。

在一方面，每個操作與預定義的事故概率相關聯(lián)，所述操作分析組件統(tǒng)計與所述操作序列中的錯誤操作相關聯(lián)的事故概率以生成累積事故概率，并且在所述累積事故概率超過危險閾值時確定要產(chǎn)生告警。

在一方面，所述操作分析組件計算與所述操作序列中的錯誤操作相關聯(lián)的事故概率的加權值來生成累積事故概率。

在一方面，所述操作分析組件基于PDA模型來評估所述操作序列可能造成事故的事故概率，所述PDA模型包括關于感知P、決策D、和動作A的認 知。

在一方面，所述操作分析組件建立所述基準序列與所述操作序列的關聯(lián)矩陣，并使用所述PDA模型來評估所述操作序列是否包括錯誤操作以及所述錯誤操作可能造成事故的事故概率。

在一方面，所述PDA模型模擬導致所述錯誤操作的行為生成路徑，所述行為生成路徑包括使飛行員執(zhí)行操作的多個影響因素PIF，所述PDA模型評估所述行為生成路徑上的多個影響因素PIF造成事故的量化評估值，并對所述量化評估值進行加權總和以生成累積事故概率，并且在所述累積事故概率超過危險閾值時確定要產(chǎn)生告警。

在一方面，所述多個影響因素PIF包括以下至少一者：飛行員身體因素、飛行員心智狀態(tài)、飛行員記憶信息、飛行員個性因素、機組相關因素、環(huán)境因素、組織相關因素。

在一方面，所述告警包括警告、注意、提示、狀態(tài)等級中的至少一者。

在一方面，所述飛機操作差錯探測系統(tǒng)還包括：告警組件，其在所述操作分析組件確定要產(chǎn)生告警時產(chǎn)生音頻告警、信息顯示告警、燈光顯示告警中的至少一者。

在一方面，所述飛機操作差錯探測系統(tǒng)還包括機載維護系統(tǒng)以記錄告警信息。

在一方面，所述飛機參數(shù)包括以下至少一者：操縱桿的偏移量、行程；飛行參數(shù)；操作部件的當前狀態(tài)；操作部件變化時間；以及飛機部件的當前數(shù)據(jù)。

在一方面，所述操作序列和基準序列中的每一個操作被編碼成包括以下一者或多者：表示操作主體和動作的縮略碼；表示動作次序的順序碼；表示操作屬性的特征碼；表示操作對象位置的位置碼；表示操作時間的時間碼；以及用于驗證操作編碼是否正確的校驗碼。

在一方面，所述操作屬性包括操作重疊性、連接性、可讀取性中的至少一者。

在一方面，所述操作時間包括操作的開始時間、持續(xù)時間、和/或與先前/后續(xù)操作的時間間隔。

在根據(jù)本發(fā)明的另一實施例中，提供了一種飛機操作差錯探測方法，包括： 采集飛機參數(shù)；根據(jù)所采集的飛機參數(shù)來估計所執(zhí)行的操作并根據(jù)預定操作編碼方案對每個操作進行編碼以形成操作序列；根據(jù)基準序列來評估所述操作序列是否包括錯誤操作；以及基于錯誤操作確定是否產(chǎn)生告警。

在一方面，所述飛機操作差錯探測方法還包括：將所述操作序列與所述基準序列作比較以確定所述操作序列是否包括與所述基準序列不符的錯誤操作。

在一方面，所述飛機操作差錯探測方法還包括：根據(jù)飛機所處的飛行狀態(tài)來選擇恰當?shù)幕鶞市蛄幸栽u估所述操作序列。

在一方面，每個操作與預定義的事故概率相關聯(lián)，所述方法還包括：統(tǒng)計與所述操作序列中的錯誤操作相關聯(lián)的事故概率以生成累積事故概率，并且在所述累積事故概率超過危險閾值時產(chǎn)生告警。

在一方面，所述飛機操作差錯探測方法還包括：計算與所述操作序列中的錯誤操作相關聯(lián)的事故概率的加權值來生成累積事故概率。

在一方面，所述飛機操作差錯探測方法還包括：基于PDA模型來評估所述操作序列可能造成事故的事故概率，所述PDA模型包括關于感知P、決策D、和動作A的認知。

在一方面，所述飛機操作差錯探測方法還包括：建立所述基準序列與所述操作序列的關聯(lián)矩陣；以及使用所述PDA模型來評估所述操作序列是否包括錯誤操作以及所述錯誤操作可能造成事故的事故概率。

在一方面，所述PDA模型模擬導致所述錯誤操作的行為生成路徑，所述行為生成路徑包括使飛行員執(zhí)行操作的多個影響因素PIF，所述PDA模型評估所述行為生成路徑上的多個影響因素PIF造成事故的量化評估值，并對所述量化評估值進行加權總和以生成累積事故概率，并且在所述累積事故概率超過危險閾值時產(chǎn)生告警。

在一方面，所述多個影響因素PIF包括以下至少一者：飛行員身體因素、飛行員心智狀態(tài)、飛行員記憶信息、飛行員個性因素、機組相關因素、環(huán)境因素、組織相關因素。

在一方面，所述告警包括警告、注意、提示、狀態(tài)等級中的至少一者。

在一方面，所述飛機操作差錯探測方法還包括：在確定要產(chǎn)生告警時產(chǎn)生音頻告警、信息顯示告警、燈光顯示告警中的至少一者。

在一方面，所述飛機操作差錯探測方法還包括：通過機載維護系統(tǒng)記錄告警信息。

在一方面，所述飛機參數(shù)包括以下至少一者：操縱桿的偏移量、行程；飛行參數(shù)；操作部件的當前狀態(tài)；操作部件變化時間；以及飛機部件的當前數(shù)據(jù)。

在一方面，所述操作序列和基準序列中的每一個操作被編碼成包括以下一者或多者：表示操作主體和動作的縮略碼；表示動作次序的順序碼；表示操作屬性的特征碼；表示操作對象位置的位置碼；表示操作時間的時間碼；以及用于驗證操作編碼是否正確的校驗碼。

在一方面，所述操作屬性包括操作重疊性、連接性、可讀取性中的至少一者。

在一方面，所述操作時間包括操作的開始時間、持續(xù)時間、和/或與先前/后續(xù)操作的時間間隔。

本發(fā)明可應用于飛機飛行員在飛行操作過程中產(chǎn)生差錯時及時告警并提示飛行員注意，從而避免或減少因人為差錯造成的飛機事故和事件。本發(fā)明所提出的方法、體系和設計方案將為國際飛機人為因素研究提供良好的實踐基礎，也將廣泛應用到飛機飛行員人為差錯探測設備和系統(tǒng)的開發(fā)中。本發(fā)明同樣適用于需要人為操作的其他航空器。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的航空飛行員操作行為編碼方法。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的飛機爬升階段操作流程圖。

圖3示出了飛機一級位置特征示意圖。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的飛機操作差錯探測系統(tǒng)的框圖。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的告警示意圖。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的PDA模型框架示意圖。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的飛機操作差錯探測方法的流程圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明，但不應以此限制本發(fā)明的保護范圍。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，為了能較好地解決人為操作失誤問題，可以對飛機駕駛員基本操作行為進行量化描述，即建立飛機駕駛員基本操作行為編碼規(guī)則，在編碼規(guī)則的基礎之上建立基準操作程序的數(shù)字化編碼庫，形成基準操作序列。該操作行為編碼可例如由飛機制造商、航空公司或第三方等完成，并且所形成的基準操作序列可被廣泛地應用于相同機型的所有飛機，或者可以針對某些機型或任務定制特殊的基準操作序列，本發(fā)明在這方面不受限制。

根據(jù)本發(fā)明的進一步方面，在飛機飛行操作期間可以對駕駛員操作行為進行實時監(jiān)測，形成實時操作序列，將實時操作序列與預先編制/加載的基準操作序列進行對比，可以及時發(fā)現(xiàn)駕駛員的錯誤操作。在檢測到操作差錯的情況下，本發(fā)明的飛機操作差錯探測方法和系統(tǒng)可以及時提醒飛行員或采取恰當?shù)难a救措施，避免飛行員在錯誤操作后仍然不知，最終導致飛行員失去對情景意識的準確判斷。

以下分別針對操作行為編碼和操作差錯探測進行詳細描述。

操作行為編碼

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，從系統(tǒng)設計角度預防操作錯誤的措施主要有：

1、系統(tǒng)設備的有效信息反饋：在設計上采用提醒標志以使錯誤操作不會繼續(xù)進行下去，即一旦發(fā)生人為操作差錯時，系統(tǒng)本身會提供明確的反饋信息，提醒操作者糾正錯誤。

2、聯(lián)鎖設計：當機器狀態(tài)不允許采取某種操作時，用適當?shù)碾娐坊驒C構控制，避免由于人為操作失誤而導致故障。

3、“唯一性”設計：指系統(tǒng)操作只有一種狀態(tài)(即要求正確位置)才能被接受，其它狀態(tài)都是排斥的，這就能從根本上消除錯誤操作。

4、“允許差錯”設計：人為操作差錯中的相當一部分是遺忘和失誤造成的，“允許差錯”設計是指允許上述差錯存在，而不危及飛機的安全。例如， 采用順序控制的方法，完全由操作程序(即只有在前一程序完畢后才能進行后一程序的操作)進行控制就可以防止差錯的出現(xiàn)。

5、提高機器的工作自動化程度：機器的自動化程度愈高，操作的數(shù)量和程序就愈少、愈簡單，對操作者的技能要求也愈低，因此出錯的可能性也就愈少。

根據(jù)本發(fā)明，可以通過一種實現(xiàn)方式來達成以上5個方面的預防操作錯誤的措施，即對標準操作程序建立數(shù)字化編碼庫，形成基準操作序列。在飛機操作過程中，可以將針對駕駛員操作所檢測和形成的實時操作碼與該基準操作序列進行對比，以發(fā)現(xiàn)駕駛員是否進行了錯誤操作。

做這項工作的前提是對飛機駕駛員基本操作行為的量化描述，即建立飛機駕駛員基本操作行為編碼規(guī)則。為此，本方面對飛機駕駛員基本操作行為特征進行研究，并試圖將駕駛員的動作進行編碼，實現(xiàn)其規(guī)范化表達和量化描述，為計算機自動探測和識別人為差錯提供一種新的解決思路，充實完善現(xiàn)有告警和提醒功能，降低駕駛員發(fā)現(xiàn)錯誤操作的難度，為差錯預防和風險規(guī)避提供參考，從根本上提高飛行安全水平。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的航空飛行員操作行為編碼方法。該操作行為編碼方法通過將復雜的操作過程逐步加以分解剖析以保證駕駛員操作行為正確，并且可包括以下幾個步驟：

步驟102：對駕駛員程序和操作進行全面記錄。

例如，可觀察飛行員使飛機狀態(tài)發(fā)生改變所進行的一系列操作的集合。可采用操作流程圖來記錄程序，采用人機操作圖來記錄操作，從而記錄直接觀察到的駕駛員從第一個操作到最后一個操作的每一事件，從第一個動作到最后一個動作的每一步驟，從而更清晰地描繪整個操作流程。此外，還可以對所記錄的每一件事情的目的、發(fā)生的地點、完成的順序、當事人、采用的方法等等逐項進行考察。

步驟110：通過5W1H分析法(Five Ws and one H，也稱六何分析法)和ECRS分析原則對所記錄的駕駛員程序和操作進行分析，然后按照ECRS分析原則來建立最簡潔的操作流程。

步驟110具體可包括子步驟112(任務分析)、子步驟114(規(guī)則分析)、 子步驟116(統(tǒng)計動作的使用頻度)、以及子步驟118(得出動素)。以下分別進行說明。

子步驟112：任務分析

任務分析是以整個操作流程為對象進行宏觀分析，分析目的是查找所記錄的操作流程的缺漏以及多余重復之處，從而獲得最完善的流程。作為示例，以下參照圖2來對任務分析進行說明。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的飛機爬升階段操作流程圖。爬升階段是指由起飛端終止高度爬升至巡航高度的階段。為了更清楚的介紹程序和操作分析過程，我們以爬升階段為例記錄駕駛員操作過程并與標準操作手冊比較，借助分析原則進行分析。作為示例而非限制，針對爬升階段操作流程的任務分析如下表1所示。

表1爬升階段操作步驟

如上任務分析可以獲得針對每種任務的完整流程，同時能找出所記錄的操作流程的缺漏以及多余重復之處。以上針對爬升階段操作流程的任務分析僅僅是一個示例，本領域技術人員在本發(fā)明的教導下可以針對其他飛行任務(例如但不限于，改變速度、調節(jié)巡航高度、著陸等)進行操作流程分析，而不脫離本發(fā)明的范圍。

回到圖1，在執(zhí)行步驟112的任務分析之后，可以繼續(xù)執(zhí)行規(guī)則分析114。

子步驟114：規(guī)則分析

按照5W1H法對所記錄的事實采用提問技術逐項提問，以獲得5W1H的內(nèi)容。此處僅以爬升過程中的一小部分為例，假如存在積冰情況且靜壓空氣溫度低于零下40度，接下來的操作是打開發(fā)動機防冰，可采用的提問如下：

問：完成了什么？

答：打開了上頂板防冰面板上的發(fā)動機1、2電門。

問：為什么？

答：如果推薦的防冰程序沒有使用，可能會致使發(fā)動機失速、超溫，或發(fā)動機損傷。

問：何處做？

答：駕駛艙。

問：為何在此處？

答：駕駛艙是駕駛員工作的場所。

問：什么時候打開？

答：有或預計有積冰條件的情況。

問：為何在此時打開？

答：延遲打開發(fā)動機防冰可導致發(fā)動機損壞或者熄火。

問：由誰來打開？

答：駕駛員。

問：為何需要駕駛員來操作？

答：駕駛艙不可能有其他人。

問：如何做？

答：駕駛員伸出一只手，用食指分別按壓上頂板防冰面板上的發(fā)動機1、2電門使其打開，收回手。

問：他為何要這樣打開？

答：駕駛艙內(nèi)再無其他適合按壓電門的東西。

打開發(fā)動機防冰后下一個動作是調節(jié)TILT旋鈕，可采用的提問如下：

問：完成了什么？

答：調節(jié)了TILT旋鈕。

問：為什么？

答：隨著飛機飛行垂直高度的改變，危險氣象情況位置與飛機所成角度發(fā)生變化，為了更全面的掌握氣象情況，則需要調整氣象雷達角度。

問：何處做？

答：駕駛艙。

問：為何在此處？

答：駕駛艙是駕駛員工作的場所。

問：什么時候調整？

答：飛機飛行垂直高度改變時。

問：為何在此時調整？

答：此時不改變調整TILT旋鈕可能會導致對危險氣象信息的接收不完全。

問：由誰來打開？

答：駕駛員。

問：為何需要駕駛員來操作？

答：駕駛艙不可能有其他人。

問：如何做？

答：駕駛員伸出一只手，用拇指和食指持住TILT旋鈕，根據(jù)導航顯示選擇范圍，收回手。

問：他為何要這樣打開？

答：駕駛艙內(nèi)再無其他適合旋轉的東西。

到達10000英尺后第一個操作是關閉著陸燈，可采用的提問如下：

問：完成了什么？

答：關閉了上頂板外部照明面板上的左、右著陸燈選擇開關。

問：為什么？

答：飛機飛行到一定高度后不再需要外部照明，節(jié)約能源。

問：何處做？

答：駕駛艙。

問：為何在此處？

答：駕駛艙是駕駛員工作的場所。

問：什么時候關閉？

答：飛行高度超過10000ft之后。

問：為何在此時關閉？

答：10000ft以下最好不要進行需要花費時間的操作輔助設施工作。

問：由誰來關閉？

答：駕駛員。

問：為何需要駕駛員來操作？

答：駕駛艙不可能有其他人。

問：如何做？

答：駕駛員伸出一只手，用食指按壓上頂板外部照明面板上的左、右著陸燈選擇開關使其關閉，收回手。

問：他為何要這樣關閉？

答：駕駛艙內(nèi)再無其他適合按壓開關的東西。

爬升階段操作流程中的其他操作的提問如上。

通過以上規(guī)則分析，可以清楚每個任務/操作的5W1H。

子步驟116：統(tǒng)計動作的使用頻度

通過對所記錄的操作進行分析可以了解到駕駛員的操作動作，并對動作使用頻度進行統(tǒng)計(例如，可利用人機交互方式)。此外，還可以對統(tǒng)計結果進行篩選，剔除極端數(shù)據(jù)。

子步驟118：得出動素。

基于以上執(zhí)行的程序和操作記錄、任務分析、規(guī)則分析、動作使用頻度統(tǒng)計，可以確定基本動作(即，動素)特征集。駕駛員在飛行過程中的操作雖然千變?nèi)f化，但是其完成任務的一系列動作，可以由一些基本動作構成，這些基本動作可被用作動素。

步驟120：驗證動素可靠性。

對于基于執(zhí)行飛行操作得出的動素，可以多方面驗證總線動素可靠性。例如，每個動素適用的范圍、應用于不同機型的可靠性等。作為示例，本發(fā)明以飛機駕駛員的基本操作行為作為參考進行分析，在經(jīng)過六大原則和ECRS分析操作流程和操作步驟之后，確定了19個基本動作，這19個基本動作又稱為19個動素。以下采用的基本動素的名稱和定義僅作為示例而非限制，本領域技術人員可以基于本發(fā)明的原理針對其他航空器的基本操作行為來定義相應的動素，而不脫離本公開的范圍。

動素名稱、定義

(1)伸出(Reach-Rh)

定義：空手或腳移動，伸向目標。

起點：當手或腳開始朝向目的物的瞬間開始。

終點：當手或腳抵達目的物的瞬間結束。

分析：

①手或腳朝向目的物時、或在某一動素完成后手或腳須伸回時，發(fā)生“伸出”動素。

②“伸出”途中常有“預定位”伴生。

③“伸出”常在“放開”之后發(fā)生，或者在“握取”、“按壓”或“踩”之前發(fā)生。

(2)握取(Grasp-Gp)

定義：利用手指或手掌充分控制物體。

起點：當手指或手掌環(huán)繞一物體，欲控制該物體的瞬間開始。

終點：當物體已充分被控制的瞬間結束。

分析：

①物體已被充分控制后之連續(xù)握取稱為“持住”。

②此動素的定義的重點在于以手指或手掌圍繞物體，戴手套握取也應歸于“握取”，因為手套的目的在于保護手。

③“握取”常發(fā)生在“伸出”和“持住”之間。

(3)旋轉(Whirl-Wl)

定義：物體圍繞一中心軸運轉。

起點：對物體施加沿半徑指向圓心的力使其沿圓周開始運動的瞬間開始。

終點：物體恢復靜止狀態(tài)的瞬間結束。

分析：

①此動素常發(fā)生在“握取”與“放開”之間，其后常跟“檢查”。

②操作愈熟練，此動素時間愈短。

(4)按壓(Press-Ps)

定義：利用手指或手掌對物體施以力的作用來改變物體所處狀態(tài)。

起點：當手指或手掌接觸物體，欲對該物體施加力的瞬間開始。

終點：對物體施加力的過程結束的瞬間。

分析：

①“按壓”通常包括下列三種情形：

A.由靜止開始，此時所受合力最大。

B.物體速度達到最大，所受合力為零。

C.手指或手掌對物體施力結束，物體恢復靜止。

②“按壓”常發(fā)生在“伸出”之后。

(5)拔出(Pull Out-PO)

定義：對物體施加力以使物體向力來源的方向移動。

起點：開始對物體施加力的作用的瞬間。

終點：力的作用結束的瞬間。

分析：

①此動素后可跟“按壓”。

②“拔出”所需時間常與物體的連接情況及松緊程度有關。

(6)踩(Tread-Td)

定義：利用腳充分控制物體。

起點：當腳觸碰物體，欲控制該物體的瞬間開始。

終點：當物體已充分被控制的瞬間結束。

分析：

①此動素不能取消。

②與“握取”類似，踩常發(fā)生在“伸出”和“持住”之間。

(7)放開(Release-Re)

定義：將所控制物體放開。

起點：手或腳開始離開物體的瞬間開始。

終點：手或腳完全離開物體的瞬間結束。

分析：

①為“握取”“持住”的相反動素，是所有動素中費時最少的。

②“放開”在駕駛員操作過程中主要表現(xiàn)形式為觸取放開。

③廣義解釋，身體的某部位控制物體狀態(tài)的解除，亦可以視為“放開”。

(8)檢查(Inspect-It)

定義：檢驗事物是否合乎標準。

起點：開始檢查試驗事物的瞬間。

終點：結果是否可接受被決定的瞬間。

分析：

①此動素為眼注視一物，而腦正在判斷是否合格。

②此動素的重點是心理的反應。

③檢驗時，按照操作情況常用視覺、聽覺、觸覺等官能。

(9)報出(Report-Rt)

定義：通過語言表達方式作出對當前情況的簡要說明。

起點：開始說明情況的瞬間。

終點：情況說明結束的瞬間。

分析：

①此動素常在“檢查”之后。

②此動素的重點是腦和嘴的一致性。

③“報出”所需時間由人的精神狀態(tài)、光線條件等確定。

(10)尋找(Search-Sh)

定義：眼睛或手摸索項目的位置。

起點：眼睛開始致力于尋找的瞬間。

終點：項目已被發(fā)現(xiàn)的瞬間。

分析：

①著重于心理活動的動素。

②操作愈復雜，記憶愈不穩(wěn)定，尋找費時愈多。

(11)選擇(Select-St)

定義：從同類項目中，選取其中一個。

起點：尋找的重點即為選擇的起點。

終點：項目被選出。

分析：

①一般在“伸出”和“握取”之間發(fā)生。

②常與“握取”復合發(fā)生

③項目愈小，選擇愈費時。

(12)計劃(Plan-Pn)

定義：操作進行中，為決定下一步驟所做的考慮。

起點：開始考慮的瞬間。

終點：決定行動的瞬間。

分析：

①在操作中，此動素完全為心理的思考時間，甚難正確地觀測出來。

②常與其他動素復合發(fā)生。

③操作愈熟練，此動素的時間愈短。

(13)持住(Hold-Hd)

定義：手指或手掌連續(xù)握取物體并保持靜止狀態(tài)。

起點：用手開始將物件定置于某一方位上之瞬間。

終點：當物體不必再定置于某一方位上，而開始次一動素之瞬間。

分析：

①連續(xù)的“握取”中途突然停止。

②維護身體與對角的不平衡亦應視為“持住”。

(14)定位(Position-Ps)

定義：將物體擺置于特定方位為目的而進行的動作。

起點：開始扭轉或滑動物體至一定方位的瞬間。

終點：物體已被安置于正確方位的瞬間。

分析：

①對準有下列之各處情形：

A.按照一定對的方向對準。

B.數(shù)種方向均可。

C.任何方向均可。

②此動素后常跟“放開”。

(15)預定位(Pre-Position-PP)

定義：將物體在對準之前，先擺置于預備對準位置。

起點與終點：與“定位”起終點相同。

分析：

①很少單獨發(fā)生，幾乎都與其他動素復合發(fā)生。

②其起終點甚難正確區(qū)分。

(16)休息(Rest-Rt)

定義：駕駛員停止工作。

起點：停止工作之瞬間。

終點：恢復工作之瞬間。

分析：

①通常在操作周期與操作周期之間發(fā)生。

②休息時間之長短視飛行情況而定。

(17)遲延(Unavoidable Delay-UD)

定義：在操作過程中，因無法控制的因素而發(fā)生不可避免之遲延，使工作中斷。

起點：開始等候的瞬間。

終點：等候結束，繼續(xù)恢復工作的瞬間。

分析：

①因為程序需要，而等待設備或他人的工作，或等待檢驗等。

②駕駛員未熟練或個人習慣而引起遲延。

(18)故延(Avoidable Delay-AD)

定義：在操作程序中，因駕駛員的事故(故意或疏忽)而使工作中斷。

起點：開始停頓的瞬間。

終點：開始工作的瞬間。

分析：

①此種“故延”發(fā)生時，不必顧及更改整個操作程序。

②“故延”通常由于駕駛員工作方法錯誤，不注意或怠慢所致。

(19)發(fā)現(xiàn)(Find-Fd)

定義：事物已找到的瞬間動作。

起點：眼睛開始尋找到事物的瞬間。

終點：眼睛已經(jīng)找到事物的瞬間。

以上動素匯總得到下表2。

表2動素表

步驟122：確定編碼規(guī)則。

在進行駕駛員基本操作行為編碼之前，要制定一些基本原則，例如：唯一性、開放性、簡潔性、規(guī)范性、一致性、適應性、廣義性、穩(wěn)定性、可識別性以及可操作性，編碼時嚴格遵守以上原則。

步驟124：編制代碼。

編碼規(guī)則建立以后，對于駕駛員每個操作動作都可以分別進行編碼，確定其唯一的標識，從而可以通過代碼簡潔清晰地表明行員操作的基準動作。完整的代碼結構包括操作主體、動作、操作對象、地點以及防差錯設計，通過縮略碼、順序碼、特征碼、位置碼、時間碼和校驗碼表示，這幾個碼的位置可以互換。

代碼作為編碼對象的唯一標識，除了能夠準確定義主體、動作、操作對象、時間，提供編碼對象的有關信息，反映編碼對象的類別、屬性、特征等內(nèi)容外，還可包含有減少人為差錯的措施代碼以及避免代碼傳輸遺漏的冗余碼。

(1)縮略碼

由于駕駛員實際操作過程中涉及到的操作主體——人的身體部位較少，且駕駛員基本操作動素較少(例如，本發(fā)明作為示例提供的19個動素)，因此可以采用助記碼形式，便于掌握。助記碼是縮略碼中最常用的一種，它通過將編碼對象的名稱、規(guī)格等經(jīng)選擇提取幾個關鍵的字母，縮編后作為代碼或代碼中的一部分，借助聯(lián)想的方式幫助記憶，便于理解。借助縮略碼來表示操作主體和基本動作，身體部位和基本動作縮略碼及其二進制表示如下表3所示。

表3身體部位和基本動作縮略碼及其二進制表示

(2)順序碼

在飛機的某一飛行階段中，可能涉及到多次操作同一對象，或在一次操作某對象過程中多次重復同一基本動作，因此需要用順序碼來對動作的次序進行精確定位，從而表現(xiàn)出過程差異。順序碼是一種最簡單、最常用的代碼，它是將順序的自然數(shù)字或字母賦予編碼對象的。編碼簡單，使用方便，易于管理，易于添加，對編碼對象的順序無任何規(guī)定。

(3)特征碼

為了保持動作的連貫性，避免駕駛員操作過程中的動作遺漏，減少或避免人為差錯，我們將基本動作的屬性分為以下三類，并用特征碼加以表示，使用時根據(jù)需要選擇合適代碼并按預先確定的面的排列順序組合而成。

特征碼(特征組合碼)常用于分面分類體系，它是將編碼對象分類時按其同一邏輯特征或屬性分成若干面，每個面內(nèi)類目按其規(guī)律分別進行編碼，使用時根據(jù)需要選其各面中的代碼并按預先確定的面的排列順序組合而成。代碼結構具有較好的柔性，可以是單項，也可以是多項組合。由于特征碼是按分面分類，則更換擴充方便，一條特征碼既可以反映全記錄的信息特征，又可以分開使用反映信息局部特性，使用非常靈活，特別適應于動態(tài)組合快速查詢、求和等操作，在信息管理系統(tǒng)的設計中特征碼的使用價值特別大。但是特征碼的代碼容量利用率低。

駕駛員基本操作行為屬性分類及其具體含義如下表4所示。如果駕駛員操作動作不符合特征碼要求，可以考慮用警報引起其注意。

表4行為屬性分類及其二進制表示

(4)位置碼

由于操作對象是指某個特定飛行階段中使用的對象，對操作對象位置編碼需要考慮兩方面的內(nèi)容：飛行階段和使用對象。飛機飛行階段較為細化、駕駛艙設備較多，如果只是將所有階段及設備從1開始進行簡單編碼，反而會增加代碼的雜亂程序，因此可以借助層次碼采用從整體到部分逐層拆分的方式編寫代碼。

層次碼一種用于線性分類體系的常用代碼，它是按分類對象的從屬、層次關系為排列順序的一種代碼。編碼時將代碼分成若干層次，與編碼對象的分類層次相對應。能夠明確表明分類對象的類別，代碼本身有嚴格的隸屬關系，各層次代碼都具有一定的含義，結構簡單、容量大，便于計算機求和匯總。設計這種代碼時需先分類，后編碼并制定分類說明。

此外，對于駕駛艙設備，為了能夠從編碼上體現(xiàn)出設備的外形特征，制約動作類型，可以對其外形屬性用一種特征值加以定義，故駕駛艙設備位置碼實際上是由層次碼和表述位置特征的值(位置特征根據(jù)飛機構型確認，如圖3示出了飛機一級位置特征示意圖，其他2、3級可根據(jù)不同位置進行細化)共同表示的，這種表示方式是一種復合碼。復合碼是由兩個或兩個以上完整獨立的代碼組成的，具有較大的柔性，易于擴充，標識部分使用靈活。

因此，通過層次碼和特征碼組成的復合碼可以得到及駕駛員飛行操作過程中使用到的操作對象位置的清晰表達。飛行階段層次碼以及操作設備特征值如 表5和表6所示。

表5飛行階段層次碼及其二進制表示

表6外形屬性特征值及其二進制表示

(5)時間碼

一般認為，在民航的事故中，人為差錯導致的事故占事故總數(shù)的比例不低于70％。一旦操縱過程中出現(xiàn)動作缺失，其后果將會非常嚴重，甚至會出現(xiàn)重大航空災難事故。為了避免駕駛員操作動作的遺漏，我們通過特征碼規(guī)定了駕駛員必須在規(guī)定時間內(nèi)連接某項動作來從根本上避免動作缺失，而對于這其中涉及到的時間包括動作本身持續(xù)的時間，以及該動作完成瞬間到下一動作開始的時間。通過借助時間碼來對時間加以表示，也就是在編碼中加入時間屬性，時間碼格式為：xxHxxMxxS，其中的xx代表數(shù)字。

(6)校驗碼

校驗碼一般是由編碼結構中的校驗位來表征。這種代碼是有意識地在原代碼的結構設計中，通過事先規(guī)定的數(shù)學方法，計算出校驗碼附加在原代碼中，使用時與原代碼一起輸入，此時計算機會用同樣的數(shù)學運算方法，按輸入的代碼數(shù)字計算出校驗位，并將它與輸入校驗位進行比較，以檢驗輸入的操作代碼是否有錯。

以爬升階段涉及到的基本動作為例，對每個動作進行編碼，得到如表7所示的基準操作序列。

表7爬升階段代碼

注：

1.以上操作代碼的位數(shù)和具體數(shù)值僅為示例，在實踐中可根據(jù)需要來設計。

2.校驗碼將每個動作碼通過計算機CRC算法進行計算，形成5位校驗碼，以上通過XXXXX表示，具體值在編碼生成中通過計算機自動生成。

3.位置碼中的后8位是根據(jù)設備在飛機構型下的唯一標識，可通過層次分解法逐層分解，本專利以A320飛機為藍本進行的所有設備的編碼。

4.時間碼分為動作前和動作持續(xù)時間這2個時間。

飛行操作差錯探測

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了飛行員操作差錯探測的解決方案和實現(xiàn)步驟，如以下詳細描述的。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的飛機操作差錯探測系統(tǒng)的框圖。該差錯探測系統(tǒng)可包括：信息采集組件410，用于采集飛機參數(shù)；操作編碼組件420，用于根據(jù)由信息采集組件410采集的飛機參數(shù)來估計所執(zhí)行的操作并根據(jù)預定操作編碼方案對每個操作進行編碼以形成操作序列；操作分析組件430，用于基于基準序列來評估操作序列是否包括錯誤操作并基于錯誤操作確定是否產(chǎn)生告警。該差錯探測系統(tǒng)還可任選地包括告警組件440，用于在操作分析組件430確定要產(chǎn)生告警時生成告警。以下具體描述各個組件的操作。

信息采集組件410可通過飛機內(nèi)的總線和數(shù)據(jù)接口采集操縱相關設備的輸出數(shù)據(jù)，包括但不限于：操縱桿的偏移量、行程；飛行參數(shù)(包括姿態(tài)、速度、加速度、高度等基本飛行數(shù)據(jù))；操作部件的當前狀態(tài)(包括指示燈、按 鈕、旋鈕位置)；操作部件變化時間(包括GPS時間、操作數(shù)據(jù)變化時間)；飛機主要系統(tǒng)和設備當前數(shù)據(jù)(包括發(fā)動機、燃油、起落架等)。例如，信息采集組件410可包括：AFDX采集卡，用于采集通過ARINC664總線傳輸?shù)娘w機位置、姿態(tài)、航電參數(shù)、發(fā)動機參數(shù)、燃油參數(shù)、告警參數(shù)等飛機參數(shù)；ARINC429采集卡，用于采集通過ARINC429總線傳輸?shù)南到y(tǒng)參數(shù)，諸如起落架、液壓、燃油等動力系統(tǒng)參數(shù)；離散量采集卡，用于采集飛機剎車、起落架、發(fā)動機等控制信息；操作通道模擬量采集卡，用于采集操縱設備(包括側桿、腳蹬、油門臺、控制板等)的操作產(chǎn)生的模擬量信號并進行數(shù)字化。

操作編碼組件420可根據(jù)飛機狀態(tài)的變化(例如，由信息采集組件410采集的飛機參數(shù))來估計飛行員所采取的動作，根據(jù)預定操作編碼方案形成操作序列。具體而言，根據(jù)所估計的飛行員動作，操作編碼組件420可按照如上文所描述的操作行為編碼方案對飛行員執(zhí)行的一系列動作依次進行編碼，實時地形成操作序列。該操作序列可具有與如表7所示的基準序列相似的結構。

操作分析組件430可按照不同方式根據(jù)基準序列來評估操作序列是否包括錯誤操作并基于錯誤操作確定是否產(chǎn)生告警。在一個實施例中，操作分析組件430可將操作序列與基準序列作比較以確定操作序列是否包括與基準序列不符的錯誤操作。在進一步的實施例中，操作分析組件430可根據(jù)飛機所處的飛行狀態(tài)來選擇恰當?shù)幕鶞市蛄幸耘c操作序列進行比較。例如，基準序列可以是包括索引表的數(shù)據(jù)庫，從而操作分析組件430可以快速地從該數(shù)據(jù)庫中定位恰當?shù)幕鶞市蛄幸耘c操作序列作比較。在進一步的實施例中，操作分析組件430在發(fā)現(xiàn)錯誤操作時可以確定與該錯誤操作相關聯(lián)的事故概率。操作分析組件430可以統(tǒng)計與操作序列中的錯誤操作相關聯(lián)的事故概率以生成累積事故概率，并且在累積事故概率超過危險閾值時確定要產(chǎn)生告警。在累積事故概率低于危險閾值時可確定不產(chǎn)生告警，以避免不必要的虛警。

告警組件440可在操作分析組件430確定要產(chǎn)生告警時生成告警。例如，當操作分析組件430確定要產(chǎn)生告警時可以向告警組件440提供告警指令，告警組件440相應地生成告警。告警組件440可以是專用于該飛機操作差錯探測系統(tǒng)的告警組件，也可以是與飛行系統(tǒng)共用的組件，例如機組警告系統(tǒng)、飛機控制顯示屏等。操作分析組件430可根據(jù)危險程度(例如，事故概率)選擇不 同的告警級別和/或事故告警模式，以使得告警組件440通過不同方式提出告警。告警級別可包括例如警告、注意、提示、狀態(tài)等級中的至少一者。事故告警模式可包括例如通過CAS系統(tǒng)(機組警告系統(tǒng))向機組人員告警和/或通過OMS系統(tǒng)(機載維護系統(tǒng))記錄告警信息。例如，可通過語音和CAS消息顯示的方法，根據(jù)告警級別向飛行員提出告警。告警可通過語音、告警燈、頁面提示等方式進行，具體告警級別需要不同機型在具體設計中定義。具體告警級別定義和告警提升定義將按照飛機總體告警理念來設計。作為人為差錯的告警，例如可定義為Advise(提示)級以上。

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的告警示意圖。正常情況下，飛機系統(tǒng)將飛行參數(shù)提供給顯示控制器，從而在顯示器上進行顯示。例如，顯示控制器將DF數(shù)據(jù)文件通過ARINC661總線發(fā)送給顯示單元，顯示器可以通過ARINC661協(xié)議解析DF文件，并按照協(xié)議約定進行畫面顯示(例如，PDF畫面顯示、ND畫面顯示、EICAS畫面顯示等)。相應地，在操作分析組件430確定要產(chǎn)生畫面顯示告警的情況下，操作分析組件430可將告警信息發(fā)送給飛機系統(tǒng)或顯示控制器，從而相應地進行告警顯示。如以上所描述的，飛機系統(tǒng)還可以通過其他方式來產(chǎn)生告警，例如音頻告警、燈光告警等。

以下作為示例而非限定，說明了操作分析組件430確定錯誤操作導致事故的概率的一些實施例。

在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，每個操作可以與預定義的事故概率相關聯(lián)。在操作分析組件430發(fā)現(xiàn)錯誤操作時可以確定與該錯誤操作相關聯(lián)的事故概率，并且在操作序列中發(fā)生多個錯誤操作時可以確定這些錯誤操作的累積事故概率。例如，操作分析組件430可通過計算與操作序列中的錯誤操作相關聯(lián)的事故概率的加權值來生成累積事故概率。當累積事故概率超過危險閾值時，操作分析組件430使告警組件440產(chǎn)生告警。

在根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例中，可以基于人工智能系統(tǒng)來實時地評估錯誤操作可能造成的事故概率。作為示例而非限定，該人工智能系統(tǒng)可以采取PDA(感知、決策、動作)模型來評估錯誤操作可能造成事故的概率。PDA模型是基于認知可靠性的駕駛艙人為差錯分析模型，該模型根據(jù)人的信息處理理論并結合認知心理學及工程心理學理論，將飛行機組人員的認知過程分為信息 感知(P，Perception)、診斷并做出決策(D，Decision)和執(zhí)行動作(A，Action)三個認知階段。PDA模型可以模擬人類在執(zhí)行動作時在感知、決策和動作認知階段中經(jīng)歷的行為生成路徑。根據(jù)本發(fā)明，操作分析組件430可建立基準序列與操作序列的關聯(lián)矩陣，并使用PDA模型來評估操作序列是否包括錯誤操作以及錯誤操作可能造成事故的事故概率。具體地，PDA模型可以模擬造成該錯誤操作的行為生成路徑，計算該行為生成路徑上的多個影響因素PIF造成事故的量化評估值，對各量化評估值進行加權總和以生成累積事故概率并與危險閾值作比較以確定是否生成告警，如下文將進一步參照圖6來描述的。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的PDA模型框架。如以上所描述的，可使用PDA模型來評估錯誤操作可能造成事故的概率。該PDA模型框架具備兩個特征：第一，飛行員的信息加工表現(xiàn)為一系列階段，每一階段的功能在于把信息轉變成某種其它操作；第二，該模型底部的反饋回路表明信息加工的程序中沒有固定的起始點，加工可以從左邊的駕駛艙應激輸入(例如，基準序列與檢測到的操作序列的關聯(lián)矩陣)開始，或者從飛行員想要啟動的程序中間的某個地方開始。應激與人為差錯通常以某種閉環(huán)的方式密切聯(lián)系在一起：當差錯發(fā)生(且被我們意識到)時，他們會誘發(fā)應激；當存在高水平的應激時，差錯更容易發(fā)生。飛行機組人員的操作過程是許多子任務的集合，每一個子任務又是由許多操作動作組成。因此一項任務的完成是經(jīng)過反復的P-D-A認知循環(huán)輸出操作動作，然后組合完成操作任務的過程。

在PDA模型中每一個認知階段都包含多個行為類型，飛行機組人員在特定的環(huán)境背景下通過使用正確的認知策略完成一個目標行為類型。PDA模型定義了人的各種不同行為類型，例如可以表現(xiàn)飛行員的行為特征，包括錯誤操作、疲勞、心理障礙等等。各行為類型存在多種行為失效模式，例如在飛行過程中產(chǎn)生的錯誤執(zhí)行反應(即錯誤操作)。該模型可引入描述飛行機組人員行為和所處環(huán)境背景等影響因素(PIF，Performance Influence Factors)。作為示例而非限定，PIF因子可包括飛行員身體因素(例如，感覺、知覺)、飛行員心智狀態(tài)(例如，注意力)、飛行員記憶信息(工作記憶、長時記憶)、飛行員個性因素、機組相關因素、環(huán)境因素(例如，駕駛艙環(huán)境、外界環(huán)境)、組織相關因素等。這些PIF因子共同影響飛行員的決策選擇和執(zhí)行反應(即， 操作)。因此，飛行員在完成任務時可能在這些自身或外界PIF影響因素干擾下做出錯誤的動作，即發(fā)生人為差錯。每個PIF影響因素可具有相關聯(lián)的預定義PIF量化評估值。例如，PIF量化評估值可以是基于先驗飛行事故事件出現(xiàn)的頻率進行預估的，比如飛行員出現(xiàn)疲勞或者在飛行操作紅出現(xiàn)錯誤操作，在已發(fā)生的飛行事件中該操作是潛在因素，那么該PIF影響因子的PIF量化評估值就高。另一方面，在確定PIF量化評估值時可將統(tǒng)計和專家預測相結合，并且可以根據(jù)后續(xù)飛行事件事故的收集以及專家對相關因子的理解而更改PIF量化評估值。

飛行機組人員差錯定量評價的過程是：

(1)根據(jù)飛行任務確定基準序列。例如，(如操作分析組件)可對飛行任務進行分析，分解航空事件，確定航空事件中應當使用的操作動作(即，基準序列)。

(2)建立基準序列與操作序列的關聯(lián)矩陣。PDA模型可根據(jù)該關聯(lián)矩陣來評估操作序列是否包括錯誤操作。

(3)模擬導致錯誤操作的行為生成路徑。例如，PDA模型可選擇飛行機組人員執(zhí)行錯誤操作時使用的認知策略并確定行為生成路徑。

(4)對該行為生成路徑上存在的飛行機組人員操作環(huán)境和自身狀況的PIF(飛行員評價因子)進行量化打分評價。每個PIF量化評估值可以基于相應的權重來增大或減小人為差錯發(fā)生的概率。

(5)輸出關于累積事故概率的定量化的評價結果。

PDA模型既可以用于回溯性仿真，也可以進行預測性仿真。在進行回溯性仿真時，可以通過分析飛行機組人員在P-D-A過程中發(fā)生的行為失效及使用的認知策略來確定行為生成路徑和相應的PIF，對各個PIF進行量化評估，即可統(tǒng)計出飛行員發(fā)生人為差錯造成飛行事故的概率(例如，對所有PIF量化評估值進行加權總和)；在進行預測性仿真時，研究人員通過組合P-D-A過程中不同的行為類型、失效模式及機組人員可能使用的認知策略來模擬飛行中人為差錯發(fā)生的行為生成路徑，并且通過對該行為生成路徑涉及到的PIF進行量化評估，從而預測人為差錯造成飛行事故的概率(例如，對所有PIF量化評估值進行加權總和)。當差錯概率超過危險閾值時，告警組件440可以產(chǎn)生告警。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的飛機操作差錯探測方法的流程圖。

在步驟710，可采集飛機參數(shù)，根據(jù)所采集的飛機參數(shù)來估計所執(zhí)行的操作并根據(jù)預定操作編碼方案對每個操作進行編碼以形成操作序列。

在步驟720，可根據(jù)基準序列來評估操作序列是否包括錯誤操作。例如，可將所述操作序列與來自標準庫的基準序列作比較以確定操作序列是否包括與基準序列不符的錯誤操作。在一個實施例中，可根據(jù)飛機所處的飛行狀態(tài)來選擇恰當?shù)幕鶞市蛄幸耘c操作序列進行比較。

在步驟730，可對錯誤操作進行分析。例如，每個操作可與預定義的事故概率相關聯(lián)，步驟730可包括統(tǒng)計與操作序列中的錯誤操作相關聯(lián)的事故概率以生成累積事故概率。在進一步實施例中，步驟730可包括通過計算與操作序列中的錯誤操作相關聯(lián)的事故概率的加權值來生成累積事故概率。

在另一實施例中，步驟720和730可使用PDA(感知、決策、和動作)模型來執(zhí)行，即使用PDA模型來評估操作序列是否包含錯誤操作以及可能造成事故的事故概率。具體而言，該PDA模型可以評估導致錯誤操作的行為生成路徑上的多個影響因素PIF造成事故的量化評估值，并對各量化評估值進行加權總和以生成累積事故概率。

在步驟740，可基于錯誤操作確定是否產(chǎn)生告警。例如，可在錯誤操作的累積事故概率超過危險閾值時生成控制信號以產(chǎn)生告警。告警可以是音頻告警、信息顯示告警、燈光顯示告警中的至少一者。在一方面，還可通過機載維護系統(tǒng)記錄告警信息。

在可任選的步驟750，可確定告警級別(例如，基于累積事故概率產(chǎn)生不同級別的告警，例如警告、注意、提示、狀態(tài)等級)。

如上，通過計算操作序列的累積事故概率并且在累積事故概率超過危險閾值時生成告警信號，可以減少虛警。例如，在發(fā)生基準序列以外的不影響飛機正常飛行的額外操作，或者基準序列中的某些操作按照不同方式、順序執(zhí)行但最終不影響飛機正常飛行的情況下，這些操作的累積事故概率低于危險閾值，從而不會產(chǎn)生虛警。

通過數(shù)據(jù)編碼系統(tǒng)和采集系統(tǒng)將駕駛員的操作行為進行分析、歸類、編碼 后，通過與設定的標準編碼庫數(shù)據(jù)進行查詢、比較以及時間線匹配后，查找出駕駛員操作動作的錯誤或失誤，根據(jù)特征值比較計算，預估可能產(chǎn)生的人為差錯事故和事件的概率，并通過告警顯示功能，在EICAS(發(fā)動機指示和機組警告系統(tǒng))信息中顯示不同級別的告警。

系統(tǒng)仿真實施效果

本專利實施者根據(jù)國內(nèi)外成熟機型駕駛員操作程序，將駕駛員操作行為進行編碼，并與正確記錄的編碼進行智能化評估，確定操作者行為特征是否符合正確的操作行為，并對可能造成人為差錯事故/事件征兆的行為進行預警，產(chǎn)生CAS消息。系統(tǒng)對C919型機部分操作行為和顯示操作模式進行仿真、激勵和監(jiān)控。通過模擬駕駛員操作故障動作來驗證了駕駛員的操作的人為差錯能夠被檢測、被識別、被預警。

本發(fā)明可應用于飛機飛行員在飛行操作過程中產(chǎn)生差錯時及時告警并提示飛行員注意，從而避免或減少因人為差錯造成的飛機事故和事件。本發(fā)明所提出的方法、體系和設計方案將為國際飛機人為因素研究提供良好的實踐基礎，也將廣泛應用到飛機飛行員人為差錯探測設備和系統(tǒng)的開發(fā)中。本發(fā)明同樣適用于需要人為操作的其他航空器。

上面結合附圖對本發(fā)明的實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。