Kokpit tasarımında gösterge ve kontrollerin kontrol listesi odaklı yerleşimi
Placement of indicators and controls in the cockpit design based on checklist flow
Yazar: KIVANÇ KÜRTEN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ENGİN DEMİR
Türk Hava Kurumu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering
Dizin: Askeri havacılık = Military aviation ; Grafiksel kullanıcı arayüzü = Graphical user interface ; Kullanıcı arayüz elemanları = User interface elements ; Kullanıcı arayüz sistemleri = User interface systems ; Optimum yerleşim = Optimum allocation ; Sivil havacılık = Civil aviation

Özet:
Bir hava aracında pilotun araç üzerinde kontrol sağladığı, geri besleme aldığı ve gerekli bilgi akışını takip ettiği arabirim kokpittir. Kokpitte, her biri birer enstrüman olarak adlandırılabilecek gösterge ve kontrollerin sayısı arttıkça, yerleşimde karmaşıklık düzeyi de artmaktadır. Kokpit yerleşiminde yapılacak olan yanlışlar, insan - makine etkileşiminde eksikliklere ve gecikmelere neden olabilecektir. 
Bu çalışmada; kokpit yerleşimi için, gösterge ve kontrollerinin birbirleri ile olan ilişkileri kontrol listeleri (checklist) üzerinden hesaplanarak tamamen nesnel dört farklı model önerilmiştir. İlk model olarak her bir enstrüman birer düğmeye (node) karşılık gelecek şekilde bir çizge (graph) oluşturulup sıralanması ve bu çizge ile enstrümanların boyut sıralaması da kullanılarak İki Boyutlu Kutulama (2D Bin Packing) algoritması ile konumlandırılması ele alınmıştır. İkinci bir yöntem olarak oluşturulan çizge ile enstrümanların basit bir şekilde kokpit paneline Sıralı Yerleşim ile konumlandırılması üzerine çalışılmıştır. Diğer bir modelde ise Uzay Doldurma Eğrileri'nden (Space Filling Curves) Hilbert Eğrisi (Hilbert Curve) kullanılarak enstrümanların konumlandırılması incelenmiştir. Son olarak da kontrol listesinde yer alan enstrümanlar birer düğüm (vertex), kontrol listesinde yer alan akışlar da kenar (edge) olarak tanımlanıp bir hiperçizge (hyperedge) oluşturulup, bu hiperçizgenin bölütlenmesi ve ardından her bir parçanın kendi içine İki Boyutlu Kutulama algoritması ile Hiperçizge Odaklı konumlandırılması ile çalışılmıştır.
Farklı modelleme yöntemleri ile tasarlanan bu kokpit yerleşimleri, mevcut kokpit yerleşimine göre toplam yerleşim alanındaki değişim, panel kullanım alanı, enstrümanların birbirleriyle olan mesafelerinin kontrol listelerindeki kullanım sıralarına göre katedilen toplam mesafe değeri ve kontrol listelerine göre enstrümanların komşuluk ilişkileri açısından değerlendirmiştir. Bu sayede, fiziksel olarak daha az yer kaplayıp, kullanım durumuna göre ilişkili enstrümanları birbirine yakın konumlandırılmasını sağlayan nesnel bir yerleşim modelinin bulunması amaçlanmaktadır.

Abstract:
Cockpit is the interface where a pilot controls the aircraft, receives feedback and follows the necessary information flow. As the number of cockpit indicators and controls, which can be named as instruments, increases, the level of complexity in the placement also increases. Errors in the cockpit placement can cause imperfection and delay in human - machine interaction. 
In this study; for cockpit placement four different objective placement models is proposed by calculating the relationship between cockpit indicators and controls with the help of checklists. As the first model, a graph is created and sorted in which cockpit instruments are represented as a node, and these instruments are placed with 2D Bin Packing using the graph and decreasing size order of these instruments. As a second method, these instruments are placed on cockpit panel in order with the help of the graph in a Sequential Layout. In another model Hilbert Curve, as a Space Filling Curve, is used to place the instruments. Finally, with defining instruments at checklist as vertex and check list flows as edge a hyperedge is created. This hyperedge is partitioned and each partition is placed in each segment with the help of 2D Bin Packing algorithm.
The cockpit layouts designed with different modeling algorithms are evaluated according to these criterions: change of total cockpit panel area according to existing layout, panel usage ratio, distance between instruments relative to each other according to the order of use in the checklists and the neighborhood relations of the instruments according to the control lists. It is aimed to find the objective placement method that occupies less physical area and allows the related instruments to be positioned close to each other according to the checklist usage.