ErgoSIM人机工效环境模拟舱

一、方案概述
ErgoSIM光环境工效学模拟仿真实验室在整个装备全生命周期贯彻“人因设计”，通过SPEOS光环境模拟仿真系统为核心搭建环境模拟舱，主要承担着不同天气环境下的自然采光和照明方案验证和载人座舱、舰船舱室或建筑室内视觉工效评估，具有各种天气情况和场景的模拟功能。因此，从实验室方案设计上，可以根据不同研究方向设计解决方案满足一般天空模拟、日/月光模拟、夜环境模拟（城市光环境、夜视环境）、特殊场景模拟（海面，不同天空背景等）并结合ErgoLAB人机环境测试云平台进行人机交互任务模拟与评估、主客观人因设计与测评、人机工效分析和评价。
 


 
二、方案组成
光环境模拟仿真平台
SPEOS是法国OPTIS公司开发的功能强大的专业用于光学设计、环境与视觉模拟、成像仿真、视觉工效学分析系统应用的照明和光学环境模拟仿真工效学分析系统工具，完全兼容CATIA、UG（NX）、Creo Parametric（pro/E）和Spaceclaim等国际标准的CAD平台，强大的解决方案提供完美的可视化光学系统，和直观的人机交互平台，其仿真技术已经广泛用于航空、航天、军工、汽车、轨道交通、通用照明等工业领域的研究机构和知名公司。
SPEOS是全球唯一整和装备结构进行光机系统的模拟仿真设计软件，是全球唯一可依据人眼视觉特征和材料真实光学属性进行场景仿真和视觉工效学仿真分析的专业软件。同时SPEOS提供国际领先的数据库包括：材质库、光源库、涂料库及相关各种光度、色度学标准。SPEOS材质光学属性库提供的玻璃、塑料、铝材、皮革、纺织品已达10000多种,并以全球原材料生产厂家的材料型号编码进行分类。光源库可提供大约10000多种,有Osram. Citiazen、Nichia、 GE、 Vishay、Lumileds 等各国大型照明设备厂生产的LED、LCD、白炽灯、日光灯、弧光灯及各种专用灯光源等,并以全球灯具生产厂家的出厂型号编码进行分类;SPEOS标准数据库库提供目前全球通用的22个光度学和色度学标准和相关细则。同时系统通过CIE的标准认证、内嵌ISO和CIE国际标准的专业光学环境模拟与仿真分析，全天候外部环境光源数据库可提供标准的基于国际CIE标准下的天空环境库，基于CIE标准提供日光模型，可再现任何地理位置的天空光谱亮度，管理远距离成像状态下外界环境光对光学仿真的模拟影响。

视觉工效学评估系统
在现有视觉人机工效评估体系中，通常将评估方法分为主观评估法和客观评估法。工效评估系统可以通过建立人眼视觉模型，对不同材质搭配效果的座舱环境和进行全方位的评估分析。
具体评估内容分为两大部分。
1) 主观评估
不同材质搭配的舱内视觉环境评估；
不同外部环境光源对舱内材质搭配方案的影响评估；
不同材质搭配的舱内视觉环境对飞行员长时间舒适性影响评估；
该部分的评估是综合考虑不同的照明视觉环境和不同的舱内材质搭配方案对人的工作效率以及视觉舒适度等因素的影响，通过评估问卷的方式进行评价与统计，从而确定视觉环境的质量。
2) 客观评估
视觉工效评估系统将现今座舱人机工效可读可视性评判标准CIE 145:2002和ISO 15008：2003标准内嵌在评估系统中，从而实现自动化的显示界面可视性分析。

光环境测量与炫光评估系统
光环境测量子系统用于测量由于实验室环境光在飞机模拟舱内营造的光照环境，通过测量数据来评估飞机模拟舱内的照明环境是否符合相关的眩光要求范围内。

ErgoLAB人机环境测试云平台
SPEOS光学仿真软件基于可视化产品三维模型，直接采用数字化样机，使用虚拟环境仿真平台和津发科技ErgoVR人机工效分析平台，进行视觉工效虚拟分析和人因环境评估，在产品设计阶段对的方案可行性进行验证，在设计前期发现、反馈和处理问题；
ErgoLAB人机环境测试云平台定制开发的SPEOS数据同步模块结合同步采集数据,可以实现不同光学仿真模拟环境对装备及系统进行客观定量的人因与工效学分析与人机交互评价，包含不同光环境下的大脑认知反应（EEG脑电与脑机交互、fNIRS高密度近红外脑功能成像）、视觉（Eyetracking眼动轨迹与视线交互）、生理变化（HRV、EDA、RESP、EMG、PPG、SpO2、ECG、TEMP/SKT）、行为动作与面部表情变化（A/V行为与表情音视频、Motion动作捕捉）、生物力学（拉力、握力、捏力、压力）、人机交互数据（包含如网页终端界面交互行为数据以及对应的键盘操作，鼠标点击、悬浮、划入划出等；移动终端界面交互行为数据以及对应的手指行为如点击、缩放、滑动等；VR终端界面人机交互行为数据及对应的双手操作拾取、丢弃、控制，VR空间行走轨迹）等客观量化数据进行人因测试与工效学分析评价，帮助客户提升研发设计能力，有效指导新产品的研发设计，高效、高精度预测产品性能，降低样机数量和试验次数，从而节省成本、缩短周期，大幅度提升产品的市场竞争力。
 


三、应用领域及客户
航天领域：美国国家宇航局(NASA)，欧洲航天总署（ESA）等；
航空领域：欧洲航空航天集团（EADS），欧洲空中客车，英国BAE公司，意大利AUGUST直升飞机制造公司，达索航空，加拿大BOMBARDIER等；
国防领域：法国防御设备总署，THALES—法国电子防务设备集团，美国洛克希德—马丁公司，欧洲HONEYWELL防务装备公司，美国CUBIC DEFENSE SYSGEMS公司，美国通用电气等；
汽车领域：德国宝马，法国雷诺汽车集团，法国标致—雪铁龙汽车集团，德国大众，德国奥迪，日本丰田，日本本田，韩国现代，美国通用汽车等。

北京津发科技股份有限公司是国家级高新技术企业、科技部认定的科技型中小企业和中关村高新技术企业，具有自主研发与创新能力，具备自主进出口经营权；自主研发技术、产品与服务荣获多项省部级科学技术奖励、国家发明专利、国家软件著作权和省部级新技术新产品（服务）认证；通过了欧洲CE、美国FCC、欧盟RoHS、ISO9001、ISO14001、OHSAS18001等多项国际认证和防爆产品认证。

津发科技致力于实验室建设的专业化与特色化，提供实验室、实验实训及科研基地建设的全过程服务与建设方案。产品技术涵盖：认知神经科学技术、人机交互技术、可穿戴技术、人工智能技术、脑机接口技术、眼动追踪技术、虚拟现实技术、面部表情分析及状态识别技术、时空轨迹分析技术等；自主研发的人-机-环境同步云平台可实时同步采集多通道人机环境测试数据，结合大数据平台建立多模态大数据库，并采用人工智能技术相关算法实现有效的监测、识别、预测、分析和评价模型等。

多年来在军工国防武器装备领域，以及教育科研领域积极推动人因与工效学技术进步，携手众多科研工作者进行联合开发与科研实验、人才培养、学术合作与产学研融合，联合申报基金项目、科技项目等；承接和参与多项国家自然科学基金、国家重点研发计划、科技项目和标准编制；承接科研院所和高校实验室规划建设、并通过产学研方式与学术和科研机构建立合作关系，联合国家科研课题进行科技攻关，并联合开发适合中国国情的基于人工智能和虚拟现实技术的人-机-环境测试与工效学评价等多项科研成果，致力于将人因与工效学科学方法和成果应用到国防和社会科技发展进步。

津发科技重视客户服务质量、为客户创造价值，致力于推动人因工程与工效学行业发展和青年人才培养，2012年起在国内率先发起“科研支持计划”，无偿支持人因工程领域青年学者进行科学研究；2014年工业和信息化部CSIP 与津发科技联合共建“工信部CSIP-津发人因工程技术创新中心”，持续进行技术研发和基础及应用创新研究； 2016年起联合中国人类工效学学会发起“工效学卓越研究工程”并设立“CES-Kingfar基金（工效学会-津发优秀青年学者联合研究基金CES‐Kingfar Excellent Young Scholar Joint Research Funding）”，借鉴国家自然科学基金的评审标准，对特别优秀的青年学者研究计划书予以资助；2017年起联合教育部高等教育司设立“人因与工效学”产学合作协同育人项目，并由高教司发布申报指南和立项名单；2019年起与国际工效学联合会（IEA）设立国际奖项The IEA/Kingfar HFE Research Award“人因与工效学卓越研究奖”，旨在表彰世界各地为解决发展中国家典型人因工程问题而取得高质量人因工程与工效学研究成果的个人，以期改善发展中国家人民的福祉；2019年中国人类工效学学会联合北京津发科技股份有限公司正式启动中国首届HFE Award全国人因与工效学创新大赛。

津发科技将持续以推动人因工程发展为己任，在军工国防和教育科研各领域推动人因与工效学技术进步，为中国教育科研事业的发展提供服务。
 

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