中國報告大廳網訊,在特種飛機駕駛艙中,觸控螢幕界面的人機互動設計成為提升飛行安全性和操作效率的關鍵,傳統機械儀表正逐步被觸控螢幕替代,這種替代不僅簡化了操作界面,更實現了信息顯示與操作控制的有機融合。以下是2025年觸控螢幕行業趨勢分析。
《2025-2030年中國觸控螢幕行業市場調查研究及投資前景分析報告》指出,2025年觸控螢幕行業呈現高速增長態勢,中國工業觸控螢幕市場規模預計達 350 億元,其中航空航天領域占比 20%,民用飛機全景觸控螢幕滲透率更是預計攀升至 80%,帶動顯示面板市場形成年均 30 億元需求。
觸控螢幕界面的元素擁有很高的可供性,能給飛行員自然、直觀的動作暗示,無需過多思考即可正確操作。日常生活中觸控螢幕設備的普及,讓飛行員對這類交互模式已較為熟悉,不同設備間接口要素的協調性,也為駕駛艙觸控螢幕設計提供了借鑑。這種自然的互動模式使飛行員操作更快速,且觸控螢幕交互具有良好的可學性與可移植性,便於掌握且不易遺忘。
飛行任務複雜且高強度,尤其在起飛、進近著陸等關鍵階段,飛行員需同時兼顧操控、監控與應急處理,工作負荷極高。傳統駕駛艙中機械儀表分散,飛行員需頻繁切換操作,加重負擔。觸控螢幕通過整合顯示與控制設備,減少了物理操作距離,集中呈現關鍵信息,簡化操作步驟。更能根據飛行階段動態調整內容,起飛著陸時優先顯示導航與飛行控制信息,巡航階段補充輔助信息,大幅減少信息查找時間。
傳統駕駛艙儀表功能固定,無法隨飛行任務動態調整,易導致信息混亂、關鍵數據難辨識等問題。特種飛機常用的主飛行顯示、導航顯示等設備均缺乏觸摸操作與內容靈活調整能力,影響飛行員態勢感知與操作響應。觸控螢幕構建的主動式人機互動模式,讓飛行員能更專注于飛行本身,通過靈活的信息適配滿足不同任務場景下的操作需求。
相較於滑鼠、鍵盤、旋鈕等裝置,觸控螢幕行業通過手指平面接觸操作,精度較低。目標物面積過小則難以定位,多個對象間距不合理會增加識別難度,尤其在調節無線電頻率、氣壓等高精度數位化任務中,操作耗時且易出錯。僅在螢幕亮度調節等低精度需求場景中,觸控螢幕操作才更為便捷。
氣流引發的飛機振動會導致觸控螢幕抖動,影響視覺辨識與定位準確性,增加飛行員工作負荷。振動強度增大時,觸控螢幕系統反應時間呈線性或指數型增長。雖在低、中、高振動條件下觸控螢幕反應速度與準確度尚可,但面對高精度作業需求時,表現不如追蹤球等交互模式。
觸控螢幕表面平整無觸覺差異,操作元素以圖標形式呈現,必須依賴視覺定位,無法像傳統機械器件那樣通過觸覺實現盲操作。在多任務場景中,飛行員需持續注視螢幕,難以快速切換注意力至其他任務,在高負荷操作時易降低效率、增加失誤風險。
飛行員操作時可能因多種因素誤觸觸控螢幕元素,引發嚴重後果。目前觸控螢幕作業範圍界定模糊,從 「全不用」 到 「全可用」 的極端認知並存。同時缺乏有效的風險防控設計,關鍵操作缺少確認環節,誤觸後無便捷的中斷或可逆操作,對飛行安全構成威脅。
傳統機械按鍵通過物理反饋讓操作者即時確認操作成功,觸控螢幕則無此反饋,飛行員必須通過視覺檢查確認輸入是否被接受。這在緊急高壓場景中尤為不便,既分散注意力、增加認知負荷,又延長操作時間,在顛簸環境下更易因手部不穩導致誤觸或操作失敗。
明確觸控螢幕作業範圍是基礎,根據任務重要性劃分適用場景,導航、關鍵飛行控制等核心操作保留物理裝置,輔助信息顯示與操作交由觸控螢幕完成。在關鍵操作環節增加再次確認機制,通過彈窗或二次觸摸驗證降低誤觸風險。同時設計 「撤銷」 按鈕等功能,提供操作中斷與可逆選項,作為誤觸後的補救手段。引入觸覺反饋與語音控制等多模態交互,彌補單一觸控的不足。
觸控螢幕已從單點觸控發展至多觸點操作,支持雙手及雙人同步交互,常用手勢包括單擊、雙擊、長按、滑動、拖拽、縮放等。手勢設計需控制數量避免記憶混亂,含義界定遵循 「自然直觀」 原則,契合用戶心理期望,同時充分考慮語境差異,防止同一手勢在不同場景中產生歧義。
觸控螢幕布局需兼顧舒適性與操作效率,避免設置在頭頂等遠距離位置,防止手臂伸直操作引發肌肉疲勞,優先放置于飛行員正前方並調整至易接觸狀態。螢幕傾角需結合飛行員視線角度優化,參考觸摸界面區域模型,確保交互區域設計符合人體工效學要求。
新技術接受度受好奇嘗試與學習遷移雙重影響。負面心理多源於學習過程中的負遷移效應,需通過優化設計強化正遷移。可通過訪談、問卷等方式掌握飛行員對觸控螢幕的心理感知,結合用戶習慣設計交互邏輯,降低學習門檻,減少技術排斥情緒。
2025年航空領域觸控螢幕滲透率的提升,推動著駕駛艙人機互動模式的變革。觸控螢幕行業以自然直觀的交互方式、任務適配的顯控能力,有效降低了飛行員工作負荷,成為提升飛行效率的重要支撐。但其在控制精度、抗振動性、視覺依賴、誤觸風險與反饋機制上的缺陷,仍對飛行安全構成挑戰。通過明確作業範圍、增加確認與可逆操作、優化手勢設計、科學布局及關注心理接受度等措施,結合多模態交互技術,可顯著提升觸控螢幕在駕駛艙中的安全性與可靠性。未來隨著技術疊代,觸控螢幕將在航空人機互動中發揮更核心的作用,為複雜飛行任務提供更有力的支撐。
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