Eye tracking во время сложной авиационной задачи для понимания обработки информации

В нашем исследовании разрабатываются объективные психофизиологические измерения осведомленности пилотов о ситуации с использованием отслеживания взгляда для улучшения обучения и оценки, основанных на данных, компетентности. Достижения в области отслеживания взгляда улучшают авиационную подготовку, отслеживая состояния внимания, такие как усталость, когнитивная нагрузка и блуждание ума, улучшая производительность и безопасность пилота. Интегрированное отслеживание движения глаз в симуляторах, виртуальной и дополненной реальности позволяет реалистично оценивать психическое состояние пилота и сканировать его поведение, выводя исследования за пределы лабораторий и создавая реальные кабины и высокоточные симуляции.

Ключевой проблемой является сегментация области интересов и валидация этикеток, которые трудоемки, но имеют решающее значение. В нашем эксперименте исследуется метод автоматизации на ранней стадии, требующий дальнейшего развития. Моя работа поддерживает отслеживание движения глаз в авиационной подготовке для оценки обработки информации пилотами, распределения внимания, управления стрессом и поведения взгляда, которые указывают на риски, влияющие на мониторинг и безопасность самолетов.

Для начала включите экраны авиасимулятора и проектора. На экране инструкций нажмите вкладку «Пресеты» и убедитесь, что доступны необходимые предустановки «Положение» и/или «Погода». Далее включите ноутбук для сбора и авторизуйтесь с учетными данными.

При появлении запроса выберите существующий профиль, создайте новый для нового участника или выберите параметр Гость, чтобы перезаписать его последнюю калибровку. Чтобы откалибровать очки, откройте чехол для отслеживания взгляда и выньте очки. Затем выберите наконечник.

Подключите USB к кабелю Micro-USB от ноутбука к очкам. Затем найдите черную калибровочную коробку внутри чехла для отслеживания взгляда. Поместите очки внутрь калибровочной коробки.

На ноутбуке для сбора данных в центре отслеживания движения глаз выберите «Инструменты», а затем «Калибровка устройства». Нажмите «Пуск» во всплывающем окне, чтобы начать калибровку. После завершения калибровки извлеките очки из коробки.

Чтобы обеспечить правильную посадку носового оцепа, попросите участника сесть в кабину и надеть очки. Проверьте посадку очков в нижней правой части экрана. Если посадка отмечена как отличная, переходите к следующему шагу.

В противном случае нажмите на поле. Затем попросите участника следовать рекомендациям по посадке на экране, отрегулировать рекупер, убедиться, что очки удобно сидят, и смотреть прямо перед собой на ноутбук. Теперь зажмите револьвер посередине, выдвиньте его из очков и вставьте еще один.

Чтобы следовать режиму калибровки фиксированного взгляда для исследования, попросите участника повернуть голову так, чтобы коробка перекрывалась черным квадратом и выравнивалась. Затем попросите участника сфокусировать свой взгляд на перекрестии внутри черного квадрата и нажать клавишу пробела. Затем убедитесь, что гарнитура подключена к разъему на левой нижней стороне приборной панели.

Перед калибровкой глазного яблока перейдите к полю «Параметр» в центре отслеживания движения глаз. Проверьте режим калибровки и выберите эфир Фиксированный взгляд или Фиксированная голова в зависимости от необходимости исследования. Убедитесь, что точки калибровки отображаются в виде сетки три на три с девятью точками.

Убедитесь, что режим проверки совпадает с режимом калибровки. Затем изучите результаты отслеживания движения глаз и убедитесь, что все необходимые параметры для исследования отмечены с помощью галочек. В центре отслеживания движения глаз нажмите «Файл», «Настройки» и «Отслеживание движения глаз».

Убедитесь, что частота дискретизации установлена на 250 герц. Нажмите на поле Проверить настройку и убедитесь, что средняя абсолютная погрешность меньше одного градуса, затем сохраните калибровку в профиле. Для сбора данных дайте участнику четкие инструкции о траектории испытания или полета, в том числе о том, как настроить параметры на приборной панели перед началом моделирования.

На экране инструкций нажмите оранжевую кнопку «Стоп», чтобы начать сбор данных. Убедитесь, что цвет изменился на зеленый, а текст обновился на «Летящий». На ноутбуке для сбора данных нажмите «Начать запись», чтобы синхронизировать данные айтрекера с данными симулятора полета.

Когда участник завершит свой круг и приземлится, подождите, пока самолет полностью остановится. На экране инструкций нажмите зеленую кнопку «Полет», чтобы остановить сбор данных. Убедитесь, что цвет снова изменится на оранжевый, а текст изменится на «Остановлено».

Запустите пакетный скрипт отслеживания взгляда, чтобы вручную определить области интереса (AOI) для картографирования взгляда. Скрипт откроет новое окно для выбора ключевого кадра. Прокрутите видео и выберите кадр, на котором четко видны все ключевые АОИ для анализа.

Следуйте инструкциям на экране, чтобы нарисовать прямоугольник над областью кадра, которая видна на протяжении всего видео, уникальна и остается стабильной. Затем нарисуйте прямоугольник для каждой АОИ в кадре, по одному. Назовите каждый прямоугольник соответственно.

Используйте кнопку Добавить еще, чтобы добавить новые АОИ, и нажмите Готово на последнем из них. Запустите скрипт для обработки АОИ и генерации данных фиксации, которые сгенерируют график, показывающий саккады и фиксации на видео. Экстренные условия задачи значительно снижали успешность высадки по сравнению с базовыми условиями.

Время завершения было значительно короче в экстренных испытаниях по сравнению с базовыми испытаниями. Ошибка при посадке также была значительно выше в экстренных испытаниях по сравнению с базовыми испытаниями. Оценка субъективной осведомленности о ситуации была значительно ниже во время выполнения экстренных задач по сравнению с базовыми задачами.

Спрос и предложение на ситуационную осведомленность увеличились от базовых к экстренным испытаниям, а понимание ситуационной осведомленности снизилось от базовых до экстренных испытаний. Метрики взгляда показали значительное сокращение времени задержки на ключевых приборах, таких как высотомер и индикаторы ориентации в аварийных условиях. Частота мигания значительно увеличилась в аварийных условиях по сравнению с базовыми условиями.

Расширенные метрики взгляда, такие как SGE и GTE, были значительно снижены в чрезвычайных условиях.