有关飞机座舱的人的因素问题一直是人类工效学研究的一个重要内容.但是,随着研究内容的深度和广度的延伸,人类工效学所使用的传统实验室实验方法越来越显示出其局限性.其主要表现在:①、传统工效学对座舱系统的研究通常是孤立的,静态的;②、传统工效学在座舱系统研究中的时间维度上通常处于整个座舱系统的完成阶段.该研究的目的是建立一个以人类工效学原理为基础的飞机虚拟座舱系统,并探讨利用虚拟座舱进行概念设计阶段的工效学研究的可行性.利用虚拟座舱可以弥补在座舱系统研究中所存在的这两方面的工效学不足,使很多工效学问题在座舱系统的概念设计阶段能够发现和解决,具有极大的应用价值和理论意义.该研究采用以人为中心的设计方法,结合计算机图形学和计算机网络技术的最新成果,实现了一个用于工效学研究的飞机虚拟座舱系统.整个系统采用模块化设计,由五个子系统组成;座舱视景系统、座舱仪表显示系统、飞机动力学系统、飞行控制系统和网络通讯系统.该研究通过三个实验来验证这种以飞机虚拟座舱为实验平台进行工效学研究的可行性.实验一对虚拟座舱在座舱仪表布局的工效学研究进行实验验证;实验二对虚拟座舱在座舱驾驶杆的工效学研究进行实验验证;实验三对虚拟座舱在不同大气条件下工效学研究进行实验验证;实验结果表明:三个实验都证实了基于虚拟座舱的模拟实验研究方法对概念设计阶段的有关座舱系统工效学问题的研究具有足够的敏感性.由于所有研究均在真实任务环境下进行,所以实验结论更容易在实际情况中应用,具有较高的生态效度.使用飞机虚拟座舱系统不仅可以用于研究传统实验室实验所偏重的静态任务,而且可以在真实的任务环境下对工效学问题进行动态研究.经验证,利用飞机虚拟座舱进行概念设计阶段的工效学研究是可行的.