基于信息系统的体系作战条件下,战争中的决策优势对于战争的打赢起到决定性作用。指挥所中方案研讨的高效运行保障了指挥控制中决策优势的获取。融合新型交互设备和交互理念的指挥所多人多设备交互系统能够促进方案研讨的高效运行。因此研究面向指挥所方案研讨的多人多设备交互具有重要意义。指挥所的交互本质是指挥人员利用交互资源辅助完成指挥控制任务,本文基于指挥所的三个基本元素——用户、资源、任务建立了三元模型,模型中的用户资源匹配与任务资源匹配是两个核心问题。用户资源匹配就是多人多设备交互问题,用户与设备之间的认知负担是制约多人多设备交互实现的因素,而手势通道是用户负担的最主要来源,因此手势通道的多人多设备交互需要重点研究。任务资源匹配是任务分析与匹配算法,任务分析可以将任务分解到终端交互需求,需求与设备的匹配算法需要研究需求端的交互资源调度和设备端的交互需求排序。另外,在以上研究的基础上旨在提高方案研讨数量和质量的创造性交互机制也是本文的研究内容。本文研究面向指挥所方案研讨的多人多设备交互问题,具体内容包括指挥所的用户-资源-任务三元模型,手势通道的多人多设备交互实现,多人多设备交互的资源调度算法与需求排序算法、面向方案研讨的创造性交互机制。其中的创新点主要包括:(1)指挥所用户-资源-任务三元模型的建立。通过方案研讨案例描述,为指挥所的三个基本交互元素建模,并建立了三元模型,分析了制约方案研讨任务解决的交互难点,包括用户资源之间的认知负担和任务资源之间的认知鸿沟,并提出解决思路。(2)手势通道多人多设备交互的实现机制。明确了交互设备与手势交互的相关概念后,从输入、输出和信息处理三方面建立了多人多设备交互模型,在物理层扩展了四类手势交互,并提出了基于红外图像的辅助非触摸交互的实现方法,然后分别实现了多人单设备交互和单人多设备交互,也就是基于通用手势集的面向多设备的手势交互系统,基于分区协作模式的面向多点触摸平台的多人协作系统。(3)多人多设备交互的实现算法。任务资源之间认知鸿沟的解决包括任务分解和匹配算法。将方案研讨任务列举式分解得到终端交互需求后,交互需求与交互设备之间的匹配存在两个问题,面向交互需求的交互资源调度问题,面向交互设备的交互需求排序问题。语音和视觉是最主要的设备输出通道,语音和手势是最主要的用户输出通道,语音通道的研究已经相对成熟,因此在视觉通道和手势通道对两个问题分别进行了建模,提出了解决算法。(4)多人多设备交互的创造性应用机制。通过实验分析了方案研讨中的交互难点,进而提出了外围的头脑风暴规则与内部的创造性思维激励法相结合的交互模型。根据头脑风暴方法的收益与障碍,设计了面向方案研讨的头脑风暴式交互规则;建立了面向方案研讨任务的意见流模型,分析了常见的创造性思维,提出了基于任务库和关键词网络的创造性思维激励方法。任务分析采用基于终端交互需求的可用子任务列举方法,终端交互需求是面向方案研讨的创造性交互机制的最终输出,其分解粒度由用户主导。最后,提出了多系统可用性对比实验的设计与验证方法;基于面向指挥所方案研讨的多人多设备交互方法在研究项目中实践了三种智能指挥所;通过实验验证了本文理论的有效性。