空管自動化系統(tǒng)人機(jī)界面用戶體驗(yàn)研究

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空管自動化系統(tǒng)人機(jī)界面用戶體驗(yàn)研究

孫奇?zhèn)ィ趺?br/>（中國電科28所，空中交通管理系統(tǒng)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京，210014）

該文以用戶體驗(yàn)為中心，結(jié)合空管自動化系統(tǒng)人機(jī)界面交互實(shí)際，研究用戶體驗(yàn)?zāi)Ｐ汀Ｒ栽撃Ｐ蜑榛A(chǔ)，從空管專業(yè)實(shí)際應(yīng)用背景出發(fā)進(jìn)行人機(jī)界面設(shè)計(jì)，努力提升管制員對系統(tǒng)的使用體驗(yàn)，旨在為新一代空管自動化系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)提供新的思路。關(guān)鍵詞：用戶體驗(yàn)；空管自動化系統(tǒng)；人機(jī)界面；模型

0 引言

空管自動化系統(tǒng)作為空管部門實(shí)施對空指揮的核心系統(tǒng)和國家空防系統(tǒng)的重要組成部分，是為管制員提供全面、準(zhǔn)確的航空器飛行信息的重要工具，為提高航空運(yùn)輸效率、促進(jìn)空中交通安全提供了重要保障[1]。系統(tǒng)一般由前臺態(tài)勢計(jì)劃顯示和后臺業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理兩部分組成。對于管制員日常值班，接觸和感受最多的是前臺人機(jī)界面部分。人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)與人之間最直接的交互，它不僅僅是業(yè)務(wù)功能的直接展現(xiàn)，更是用戶體驗(yàn)的感官來源。

在以往工業(yè)化的設(shè)計(jì)模式中，產(chǎn)品的實(shí)用性是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。現(xiàn)如今，用戶體驗(yàn)成為當(dāng)前設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要更多地關(guān)注用戶使用時體驗(yàn)到的便捷性和舒適性[2]。

1 概述

1.1 用戶體驗(yàn)定義

對于軟件系統(tǒng)來說，用戶體驗(yàn)是指用戶通過與系統(tǒng)交互時獲得的直接感官體驗(yàn)在經(jīng)過思考分析后產(chǎn)生的對軟件的界面和基本性能和操作感受的一個主觀的綜合評價(jià)。這種主觀的評價(jià)會影響用戶的行動進(jìn)而產(chǎn)生相關(guān)的行為，并且會對其他人產(chǎn)生影響[3]。例如，用戶在使用空管自動化系統(tǒng)時，首先會對界面有個直接的視覺感受，界面的設(shè)計(jì)是否清晰簡潔，層次分明，色彩搭配合理等因素會直接決定用戶的第一印象。然后經(jīng)過直接操作空管自動化系統(tǒng)來對系統(tǒng)的操作體驗(yàn)進(jìn)行評價(jià)，操作簡單容易上手，反饋及時的系統(tǒng)更容易獲得用戶的青睞。通過直觀的視覺體驗(yàn)和操作體驗(yàn)之后，用戶會理性的對系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，進(jìn)而得出對該系統(tǒng)肯定或否定的主觀評價(jià)。之后用戶會和其他的用戶交流感受，進(jìn)而對其他的用戶產(chǎn)生影響，這就是關(guān)聯(lián)體驗(yàn)。因而“感官—情感—思考—行為—關(guān)聯(lián)”這一連串的反應(yīng)是用戶使用產(chǎn)品或享受服務(wù)時的整個體驗(yàn)流程。

總而言之，研究用戶體驗(yàn)的目的，是為了最大程度的保證產(chǎn)品界面設(shè)計(jì)的人性化[3]。只有把以用戶為中心的原則作為評判的標(biāo)準(zhǔn)[4]，在用戶使用的過程中對于產(chǎn)品的操作體驗(yàn)做正確的評估，充分了解用戶的真實(shí)想法和期望，收集好評估意見，對現(xiàn)有產(chǎn)品的操作流程進(jìn)行修正和改進(jìn)，才能保證產(chǎn)品的每一次迭代更新都是真正從用戶的需求出發(fā)，確實(shí)提高產(chǎn)品的易用性和人機(jī)交互體驗(yàn)的滿意度。

1.2 空管自動化系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)原則

基于用戶體驗(yàn)的空管自動化系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)，即依據(jù)個體或群體需要、經(jīng)驗(yàn)、技能、知識面等，對空管自動化系統(tǒng)的用戶界面進(jìn)行綜合性設(shè)計(jì)，以達(dá)到更好的視覺效果和使用效果。一般來講，基于用戶體驗(yàn)的空管自動化系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)遵循一致性，美觀協(xié)調(diào)，容錯性好等原則。

通過建立用戶體驗(yàn)?zāi)Ｐ停钊胙芯靠展茏詣踊到y(tǒng)人機(jī)界面用戶體驗(yàn)問題。將用戶隱性知識外顯化，呈現(xiàn)設(shè)計(jì)人員建立的用戶體驗(yàn)?zāi)Ｐ蚚4]，從而應(yīng)用于空管自動化系統(tǒng)用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)，增強(qiáng)系統(tǒng)的易用性和體驗(yàn)愉悅性。

2 用戶體驗(yàn)?zāi)Ｐ?/h2>

在日常生活、學(xué)習(xí)和工作中，人們的行為意識與產(chǎn)品自身的特性存在互通的可能性。設(shè)計(jì)人員通過分析研究獲取用戶行為規(guī)律，再根據(jù)以行為意識為主導(dǎo)的交互設(shè)計(jì)，歸納總結(jié)出用戶體驗(yàn)?zāi)Ｐ停瑢⒃O(shè)計(jì)元素融入到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，賦予產(chǎn)品更好的用戶體驗(yàn)，最終使產(chǎn)品市場競爭優(yōu)勢得到提升[3]。人機(jī)界面用戶體驗(yàn)?zāi)Ｐ椭饕晒δ芊秶鷮印⒕C合框架層、視覺表現(xiàn)層組成。

2.1 功能范圍層

功能范圍層的主要內(nèi)容是根據(jù)用戶需求進(jìn)行分析設(shè)計(jì)系統(tǒng)具體功能的過程。通過詳細(xì)解讀用戶的具體要求，弄清楚用戶想通過該系統(tǒng)完成什么樣的工作，期待獲得什么樣的界面等一系列具體的問題。該階段是決定用戶滿意度的重要階段，只有最終實(shí)現(xiàn)的功能和用戶的期望高度一致的系統(tǒng)才會得到用戶的肯定。通過對用戶的需求進(jìn)行分析，會使軟件的功能設(shè)計(jì)更有目的性和針對性，功能范圍層的界定對上層數(shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)具十分重要的意義[5]。

2.2 綜合框架層

綜合框架層主要包括數(shù)據(jù)處理和人機(jī)交互設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)是系統(tǒng)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行分析、加工，用可感知的空管符號來代替坐標(biāo)或抽象地名，構(gòu)造直觀的卡片列表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。然后在數(shù)據(jù)映射和交互式設(shè)計(jì)時，用點(diǎn)、線、面、圖、顏色以及動態(tài)效果加以詮釋。最終，在視覺表現(xiàn)層以最柔和直觀的方式將以上幾類數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給管制員，其效果如圖1所示。處理的核心，通過對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、篩選、處理，提取出對用戶需要的有效數(shù)據(jù)。還可以通過數(shù)據(jù)挖掘，大數(shù)據(jù)分析等方法找出數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，進(jìn)一步滿足用戶的需求。人機(jī)交互主要是指用戶通過鼠標(biāo)和鍵盤或是觸屏直接對系統(tǒng)進(jìn)行操作，并從屏幕上得到系統(tǒng)反饋的過程。良好的人機(jī)交互設(shè)計(jì)和創(chuàng)意，可以有效減少用戶操作負(fù)擔(dān)，讓用戶直觀的獲取所需內(nèi)容，并帶給用戶愉悅暢快的操作體驗(yàn)。空管自動化系統(tǒng)針對的是特定專業(yè)人群，在人機(jī)交互方面應(yīng)注重信息呈現(xiàn)性、互動性、專業(yè)性等特點(diǎn)[5]。

圖 1 實(shí)例效果

2.3 視覺表現(xiàn)層

視覺表現(xiàn)層充分考慮到用戶的直接視覺感官體驗(yàn)和情感體驗(yàn)，通過良好的界面設(shè)計(jì)將綜合框架層處理好的數(shù)據(jù)按需提直觀呈現(xiàn)給用戶[5]。不僅要做到清晰明了，還要能突出重點(diǎn)，集美觀與實(shí)用性與一體。視覺表現(xiàn)層直接影響著用戶的情感變化，所以高水平的視覺表現(xiàn)層設(shè)計(jì)應(yīng)該既能讓用戶眼前一亮，也能讓用戶白看不厭，即使長時間使用也不會引起厭倦和審美疲勞。

人機(jī)界面用戶體驗(yàn)設(shè)計(jì)模型中，功能范圍層是基礎(chǔ)，它決定了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方向和要求。綜合框架層是功能范圍層的延伸和細(xì)化實(shí)現(xiàn)，它將功能范圍層的要求具體到一個個實(shí)際的問題處理流程。視覺表現(xiàn)層是整個系統(tǒng)的最終呈現(xiàn)，該層的具體實(shí)現(xiàn)很大程度決定于綜合框架層中的交互設(shè)計(jì)和和數(shù)據(jù)映射方式。這三個層次一起構(gòu)成了完整的人機(jī)體驗(yàn)設(shè)計(jì)模型。

3 實(shí)例分析

下面選取某一現(xiàn)役空管自動化系統(tǒng)為例，從用戶體驗(yàn)?zāi)Ｐ偷?層進(jìn)行剖析說明，希望能夠起到拋磚引玉的作用。功能范圍層中，從管制員日常值班使用的需求角度分析軟件功能，主要包括地理信息和空管數(shù)據(jù)的二/三維顯示、雷達(dá)綜合航跡顯示、飛行計(jì)劃管理、氣象與航行情報(bào)管理等。在綜合框架層中對以上幾類

4 結(jié)束語

隨著空中交通管理信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，對空管系統(tǒng)的人機(jī)界面設(shè)計(jì)提出了更高的要求，過去傳統(tǒng)的空管自動化系統(tǒng)人機(jī)界面已經(jīng)不能滿足當(dāng)代用戶的需求。為此，應(yīng)該緊密結(jié)合下一代空管系統(tǒng)的特點(diǎn)，以業(yè)務(wù)運(yùn)行為背景、用戶體驗(yàn)為基礎(chǔ)[6]，對交互界面進(jìn)行更加人性化的設(shè)計(jì)，努力為用戶提供更加便捷的操作體驗(yàn)和舒適的視覺體驗(yàn)以及感官體驗(yàn)，這樣不僅能贏得用戶的忠誠度，更有利于系統(tǒng)最終運(yùn)營目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

[1] 吳正剛. 空管自動化系統(tǒng)應(yīng)用與維護(hù)探索[J]，測控技術(shù)，2013，32（1）：109-116.

[2] MAGGIE M. 源于自然的設(shè)計(jì)——設(shè)計(jì)中的通用形式和原理[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

[3] 熊英，張明利. 基于用戶體驗(yàn)的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品界面設(shè)計(jì)分析[J]，包裝工程，2016，37（4）：88-91.

[4] 劉麗珺. 產(chǎn)品中交互設(shè)計(jì)的用戶體驗(yàn)研究綜述[J]，科技與創(chuàng)新，2016，11：28.

[5] 陸菁，劉淵，等. 基于用戶體驗(yàn)的數(shù)據(jù)可視化模型研究[J]，包裝工程，2016，37（2）：52-56.

[6]高海超，羌凌飛. 面向服務(wù)的下一代空管系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)[J]，指揮信息系統(tǒng)與技術(shù)，2016，7（6）：13-16.

孫奇?zhèn)ィ校T士，工程師，主要研究方向?yàn)榭展茏詣踊到y(tǒng)飛行計(jì)劃管理及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。

王敏，男，碩士，工程師，主要研究方向?yàn)榭罩薪煌ü芾順I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理和基于軌跡運(yùn)行。

User Experience Research of Software Interface in Air Traffic Control Automation System

Sun Qiwei,Wang Min
(CETC28th, State Key Laboratory of Air Traffic Management System and Technology, Nanjing Jiangsu, 210014)

This paper which centers on the user experience and bases on the human-computer interface of air traffic control system is to research the user experience model The human-computer interface-design bases on this model has taken the practical application background of air managerment specialty into consideration This design is aim to improve user experience and provide a new idea for the new generation human-computer interface design of air traffic control control system

user experience; air traffic control system; human machine interface; model

TP391

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