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《华南理工大学》 2017年
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基于情境认知的移动端无人机虚拟训练平台设计研究

荀宇阳  
【摘要】:近年来,随着民用无人机产品的热销,相关技术的进步,多旋翼无人机技术得到迅猛发展,四旋翼飞行器已经成为人们最喜欢的智能产品之一。多旋翼无人机的螺旋桨转速快,具有一定的安全威胁。多数航模爱好者以及培训机构选择使用无人机虚拟飞行训练系统进行飞行训练。本课题首先从情境认知角度出发,建立无人机操作的情境认知模型;利用层次分析法,分析出无人机虚拟飞行训练中影响用户情境认知的主要因素,提出了基于情境认知理论的无人机虚拟训练平台的设计方法。通过前期设计调研工作,搜集、整理目标用户群体的需求、行为习惯以及典型认知活动,用于引导设计。在方案设计阶段,利用原型测试等方法发现设计问题,进行迭代设计。将情境认知理论与无人机虚拟飞行器相结合,利用Unity3d引擎对基于情境认知的无人机虚拟训练平台——Flight Training进行了设计与开发。开发中解决了移动端场景缓慢加载、模型闪烁等典型问题。最后在Flight Training训练平台下进行了对比实验,分析实验数据,总结了实验结论。实验结果表明,基于情境认知理论指导下虚拟飞行训练平台的学习效应是明显存在的,被试者从压力减少、注意分配、认知偏差等方面均有不同程度的体现,并且在难度越高的任务规则下的虚拟训练系统对于用户的操作水平提高的效果也越明显。本课题的创新点主要包括:1)分析无人机操控者的情境认知行为,针对一般用户与专业用户差异化情境认知过程,建立无人机操作者情境认知模型。2)采用层次分析法,对影响用户情境认知的主要因素进行了分析,提出了基于情境认知理论无人机虚拟飞行器的设计原则。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:V279

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