Tracciamento oculare durante un'attività aeronautica complessa per approfondimenti sull'elaborazione delle informazioni

La nostra ricerca sviluppa misure psicofisiologiche oggettive della consapevolezza della situazione dei piloti utilizzando l'eye tracking per migliorare la formazione e la valutazione basate sui dati e sulle competenze. I progressi nel tracciamento oculare migliorano l'addestramento dell'aviazione monitorando gli stati attentivi, come l'affaticamento, il carico cognitivo e il vagabondaggio mentale, migliorando le prestazioni e la sicurezza del pilota. L'eye tracking integrato nei simulatori, nella realtà virtuale e nell'AR consente una valutazione realistica dello stato mentale del pilota e dei comportamenti di scansione, facendo avanzare la ricerca oltre i laboratori verso cabine di pilotaggio reali e simulazioni ad alta fedeltà.

Una sfida chiave è la segmentazione dell'area di interesse e la convalida delle etichette, che sono laboriose, ma cruciali. Il nostro esperimento esplora un metodo di automazione in fase iniziale che richiede un ulteriore sviluppo. Il mio lavoro supporta l'eye tracking nell'addestramento aeronautico per valutare l'elaborazione delle informazioni, l'allocazione dell'attenzione, la gestione dello stress e i comportamenti dello sguardo dei piloti che indicano rischi che influiscono sul monitoraggio e sulla sicurezza degli aeromobili.

Per iniziare, accendi il simulatore di volo e gli schermi del proiettore. Nella schermata delle istruzioni, premere la scheda Preimpostazioni e verificare che siano disponibili le preimpostazioni di posizione e/o meteo richieste. Quindi, accendi il laptop di raccolta e accedi con le credenziali.

Quando richiesto, selezionare un profilo preesistente, crearne uno nuovo per un nuovo partecipante o selezionare l'opzione Ospite per sovrascrivere l'ultima calibrazione. Per calibrare gli occhiali, aprire la custodia dell'eye tracker ed estrarre gli occhiali. Quindi selezionare il portaobiettivi.

Collega l'USB al cavo Micro-USB dal laptop agli occhiali. Quindi individua la scatola di calibrazione nera all'interno della custodia dell'eye tracker. Posizionare gli occhiali all'interno della scatola di calibrazione.

Sul portatile di raccolta, nell'hub di tracciamento oculare, scegliere Strumenti e quindi Calibrazione dispositivo. Premere Start nella finestra pop-up per avviare la calibrazione. Una volta completata la calibrazione, rimuovere gli occhiali dalla scatola.

Per garantire una corretta vestibilità del nasello, istruire il partecipante a sedersi nella cabina di pilotaggio e indossare gli occhiali. Controlla la regolazione della vestibilità della scatola degli occhiali nella parte inferiore destra dello schermo. Se la vestibilità è contrassegnata come eccellente, procedere al passaggio successivo.

In caso contrario, fare clic sulla casella. Quindi istruisci il partecipante a seguire le raccomandazioni di vestibilità sullo schermo, regolare il nasello, assicurarsi che gli occhiali si adattino comodamente e guardare dritto davanti a sé il laptop. Ora, pizzica il nasello al centro, sfilalo fuori dagli occhiali e infilane un altro dentro.

Per seguire la modalità di calibrazione fissa dello sguardo per lo studio, istruire il partecipante a muovere la testa, in modo che la casella si sovrapponga al quadrato nero e si allinei . Chiedi quindi al partecipante di concentrare lo sguardo sul mirino all'interno del quadrato nero e premi la barra spaziatrice. Verificare quindi che la serie sterzo sia collegata alla presa sul lato inferiore sinistro del quadro strumenti.

Prima della calibrazione del bulbo oculare, accedere alla casella Parametro nell'hub di tracciamento oculare. Controllare la modalità di calibrazione e selezionare Sguardo fisso o Testa fissa a seconda dello studio. Assicurarsi che i punti di calibrazione siano visualizzati come una griglia tre per tre per un totale di nove punti.

Verificare che la modalità di convalida corrisponda alla modalità di calibrazione. Quindi esamina i risultati dell'eye tracking e assicurati che tutti i parametri richiesti per lo studio siano controllati utilizzando le caselle di spunta. Nell'hub di tracciamento oculare fare clic su File, Impostazioni e Tracciamento oculare.

Verificare che la frequenza di campionamento sia impostata su 250 hertz. Premere la casella Convalida la configurazione e verificare che l'errore assoluto medio sia inferiore a un grado, quindi salvare la calibrazione nel profilo. Per la raccolta dei dati, fornire al partecipante istruzioni chiare sulla prova o sul percorso di volo, incluso come regolare le impostazioni sul pannello strumenti prima dell'inizio della simulazione.

Nella schermata delle istruzioni, premere il pulsante arancione Arresto per avviare la raccolta dei dati. Verifica che il colore diventi verde e che il testo si aggiorni in Volante. Sul laptop di raccolta, premere Avvia registrazione per sincronizzare i dati dell'eye tracker con i dati del simulatore di volo.

Quando il partecipante ha completato il circuito ed è atterrato, attendere che l'aereo si sia fermato completamente. Nella schermata delle istruzioni, premere il pulsante verde Flying per interrompere la raccolta dei dati. Verificare che il colore torni ad essere arancione e che il testo venga aggiornato in Arrestato.

Esegui uno script batch di tracciamento oculare per definire manualmente le aree di interesse, o AOI, per la mappatura dello sguardo. Lo script aprirà una nuova finestra per la selezione del fotogramma chiave. Scorri il video e scegli un fotogramma che mostri chiaramente tutti gli AOI chiave da analizzare.

Segui le istruzioni sullo schermo per disegnare un rettangolo su una regione del fotogramma che è visibile in tutto il video, unico e rimane stabile. Quindi disegna un rettangolo per ogni AOI nella cornice, uno alla volta. Assegna un nome a ciascun rettangolo di conseguenza.

Usa il pulsante Aggiungi altro per aggiungere nuove AOI e premi Fine sull'ultimo. Avvia lo script per elaborare le AOI e generare i dati di fissazione, che genereranno un grafico che mostra le saccadi e le fissazioni sul video. Le condizioni di emergenza hanno ridotto significativamente il tasso di successo degli atterraggi rispetto alle condizioni di base.

Il tempo di completamento è stato significativamente più breve nelle prove di emergenza rispetto alle prove di base. Anche l'errore di atterraggio era significativamente più alto nelle prove di emergenza rispetto alle prove di base. Il punteggio soggettivo di consapevolezza della situazione era significativamente più basso durante le attività di emergenza rispetto alle attività di base.

La domanda e l'offerta di consapevolezza della situazione sono aumentate dalle prove di base a quelle di emergenza, e la comprensione della consapevolezza della situazione è diminuita dalle prove di base a quelle di emergenza. Le metriche dello sguardo hanno rivelato riduzioni significative del tempo di permanenza su strumenti chiave come l'altimetro e gli indicatori di assetto in condizioni di emergenza. La frequenza degli ammiccamenti è aumentata in modo significativo in condizioni di emergenza rispetto alle condizioni di base.

Le metriche avanzate dello sguardo, come SGE e GTE, sono state significativamente ridotte in condizioni di emergenza.