基于人因工程的装备显示控制方法、服务器及存储介质与流程

本申请属于指挥控制领域，特别涉及一种基于人因工程的装备显示控制方法、服务器及存储介质。

背景技术：

1、人因工程从应用的重点领域来看，主要集中于航天、核工业、工业设计等，着重安全性、宜人性，主要为各类系统提供以人为核心的系统化综合化设计指导。但是，当前在指挥控制领域的人因工程研究还比较薄弱，尤其是针对战场态势显示方向，目前基本处于研究空白。特别是，各类装备中受空间、资源、外部环境等的约束，装备级的态势显示的人因工程研究尚属空白。

2、各类装备（坦克、军舰、战斗机、运输车等）内部的战场态势显示有一些特殊的设计考虑：在野外环境中受外部环境光的影响较大，一定程度上干扰作战人员观察态势；野外路面引起的强烈震动，界面的按钮大小需要适当调整，保证手指的选择准确；机器的资源受限（内存、显卡等），需要考虑信息的详略显示，选用嵌入式地理信息系统（gis）等。另外，因为装备里面空间的狭小等，导致作战人员的操作不便。

3、因此，需要一种基于人因工程的装备显示控制方法，能够解放作战人员的双手，聚焦于驾驶、射击等关键作战任务的操作。

技术实现思路

1、为了解决所述现有技术的不足，本申请提供了一种基于人因工程的装备显示控制方法，能够基于人因工程的三元素与战场态势的三层进行整体协同控制，提出装备级态势显示智能控制模型，自动的控制机器及战场态势中的显示，解决了装备内的态势显示受空间、资源等的限制以及环境的影响，造成态势显示受影响比较大，影响作战人员的观察判断，进而造成作战人员操作不便的问题。

2、本申请所要达到的技术效果通过以下方案实现：

3、根据本申请的第一方面，提供一种基于人因工程的装备显示控制方法，包括如下步骤：

4、步骤1：输入层获取外部环境数据以及人的数据；

5、步骤2：控制层根据所述外部环境数据以及人的数据计算生成屏幕亮度参数、显示参数以及生理指标参数，并进行语音指令解析；

6、步骤3：输出层根据所述屏幕亮度参数以及所述显示参数输出可视化态势，根据所述生理指标参数输出提示信息，根据所述语音指令解析对所述显示参数进行调整。

7、优选地，所述输入层至少包括陀螺仪、光学传感器、摄像机、麦克风、血氧仪、温度传感器以及心率检测器，所述外部环境数据至少包括光线强度数据，所述人的数据至少包括血氧数据、心率数据、体温数据以及语音指令。

8、优选地，根据所述光线强度数据，计算强弱信息与屏幕亮度的映射转换，再计算得出屏幕亮度参数，并调用硬件编程接口发送至输出层。

9、优选地，所述显示参数包括态势层、地图层以及界面层三层的显示参数，其中：

10、所述界面层为用户界面，包括人机交互以及操作逻辑的参数；

11、所述地图层至少包括二维地图、三维数字地球、地磁信息以及气象水文信息，采用图层组织不同的信息并进行显隐控制；

12、所述态势层呈现战场态势要素，采用作战标号进行标准符号化显示。

13、优选地，对显示参数进行生成具体为：

14、根据检测到的振动幅度以及振动频率，设置界面层中的按键大小，根据当前任务，选择隐藏界面层的要素；

15、根据光线强度数据，采用色彩空间hsv，计算光线强度数据与态势层中标号的亮度映射转换，依据计算出的标号亮度，调用标号绘制编程接口，设置标号颜色发送至输出层；根据装备的能耗以及显卡参数，设置态势层中标号的附加文字信息的分级详略显示；

16、根据光线强度数据，采用色彩空间hsv，计算光线强度数据与地图层中地理符号的视觉变量的亮度映射转换，依据计算出的地图符号亮度，调用地图绘制编程接口，设置地图符号颜色发送至输出层；根据装备的能耗以及显卡参数，采用面向设备的嵌入式gis。

17、优选地，计算生成生理指标参数具体为：根据摄像机、麦克风、血氧仪、温度传感器以及心率检测器采集作战人员的情绪以及身体生理状态，判断是否处于不佳状态，并根据需要发出警告信息至输出层。

18、优选地，进行语音指令解析具体为：根据麦克风采集到的语音信息，进行语音信息解析为指令信息，并将指令信息发送至输出层，其中：

19、面向地图层的指令信息至少包括：二维地图的放大及缩放、地图的上下左右移动、图层的显隐以及亮度调整；

20、面向态势层的指令信息至少包括：标号的亮度调整、标号的增删改查以及标号层的显隐；

21、面向界面层的指令信息至少包括：对地图层与态势层的对比显示、突出地图层或突出态势层、对地图层与态势层进行一致性显示。

22、优选地，输出层根据所述控制层的计算与处理结果，对界面层、地图层以及态势层完成自动化操作。

23、根据本申请的第二方面，提供一种服务器，包括：存储器和至少一个处理器；

24、所述存储器存储计算机程序，所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机程序，以实现上述基于人因工程的装备显示控制方法。

25、根据本申请的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述基于人因工程的装备显示控制方法。

26、根据本申请的一个实施例，采用本基于人因工程的装备显示控制方法的技术效果在于，本方法基于人-机器-环境的宜人化核心设计理念，对地图层、态势层、界面层进行了针对装备特殊环境的态势显示协同性及系统性设计，为装备级态势可视化提供了总体设计指南；

27、提出了一种面向装备级战场态势显示的自动化控制新型设计理念：a) 采用自动化控制，尽量减少非必要手工交互操作（如调节屏幕亮度、界面中按钮大小等），避免狭小空间内引起操作失误；b) 通过多模态的人机交互，采用语音命令替代减少狭小空间内的手工操作，保证双手聚焦核心作战任务：驾驶、射击等。

技术特征：

1.基于人因工程的装备显示控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于人因工程的装备显示控制方法，其特征在于，所述输入层至少包括陀螺仪、光学传感器、摄像机、麦克风、血氧仪、温度传感器以及心率检测器，所述外部环境数据至少包括光线强度数据，所述人的数据还包括血氧数据、心率数据以及体温数据。

3.根据权利要求2所述的基于人因工程的装备显示控制方法，其特征在于，根据所述光线强度数据，计算强弱信息与屏幕亮度的映射转换，再计算得出屏幕亮度参数，并调用硬件编程接口发送至输出层。

4.根据权利要求2所述的基于人因工程的装备显示控制方法，其特征在于，所述显示参数包括态势层、地图层以及界面层三层的显示参数，其中：

5.根据权利要求4所述的基于人因工程的装备显示控制方法，其特征在于，对显示参数进行生成具体为：

6.根据权利要求2所述的基于人因工程的装备显示控制方法，其特征在于，计算生成生理指标参数具体为：根据摄像机、麦克风、血氧仪、温度传感器以及心率检测器采集作战人员的情绪以及身体生理状态，判断是否处于不佳状态，并根据需要发出警告信息至输出层。

7.根据权利要求4所述的基于人因工程的装备显示控制方法，其特征在于，进行语音指令解析具体为：根据麦克风采集到的语音信息，进行语音信息解析为指令信息，并将指令信息发送至输出层，其中：

8.根据权利要求4所述的基于人因工程的装备显示控制方法，其特征在于，输出层根据所述控制层的计算与处理结果，对界面层、地图层以及态势层完成自动化操作。

9.一种服务器，其特征在于，包括：存储器和至少一个处理器；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现权利要求1至8中任一项所述的基于人因工程的装备显示控制方法。

技术总结
本申请公开了一种基于人因工程的装备显示控制方法、服务器及存储介质，属于指挥控制领域。包括如下步骤：步骤1：输入层获取外部环境数据以及人的数据；步骤2：控制层根据外部环境数据以及人的数据计算生成屏幕亮度参数、显示参数以及生理指标参数，并进行语音指令解析；步骤3：输出层根据屏幕亮度参数以及显示参数输出可视化态势，根据生理指标参数输出提示信息，根据语音指令解析对显示参数进行调整。本方法基于人因工程的设计理念，对地图层、态势层、界面层进行了针对装备特殊环境的态势显示协同性及系统性设计，为装备级态势可视化提供了总体设计指南；采用自动化控制，减少手工交互操作，避免狭小空间内引起操作失误。

技术研发人员：张昶,王家润,杨胜利,李志强,王记坤
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第十五研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15