So optimieren Sie ATC-Trainingssimulatoren (Flugsicherung) mit 3D-Eye-Tracking
Fluglotsen tragen eine große Verantwortung für die Sicherheit und den reibungslosen Ablauf des Luftverkehrs.
Die Menge an Informationen, die ihre Aufgabe mit sich bringt, kann Gedächtnis und kognitive Belastung enorm fordern. Deshalb ist das Training von Fluglotsen so wichtig, um die Leistung zu halten, und deshalb beobachten Anbieter von ATC-Simulationstrainings ihre Auszubildenden genau und gewinnen daraus die richtigen Erkenntnisse.
Möchten Sie Ihre ATC-Simulationssysteme mit neuen Technologien weiterentwickeln und verbessern? Dann erfahren Sie in diesem Artikel, warum 3D-Eye-Tracking zu einer der wertvollsten Lösungen für ATC-Trainings simulatoren werden wird und wie Sie damit die Leistung Ihrer Auszubildenden steigern und die Implementierungskosten zugleich gering halten.
Die Stärke von Simulatoren im ATC-Training
Das Wertvollste an Simulationen ist die Beobachtung.
In Simulatoren lassen sich Notfälle und gefährliche Situationen nachstellen, und man kann mehr als ein- oder zweimal testen, wie Auszubildende darauf reagieren und welche Entscheidungen sie treffen.
Ausbilder können beobachten und vergleichen, wie verschiedene Fluglotsen auf dieselben Szenarien reagieren. So können sie deren Leistung optimieren und den Auszubildenden zeigen, welche Teile ihres Verhaltens sie anpassen müssen und in welchem Umfang, ohne jemanden einer echten Gefahr auszusetzen.
Wie Eye-Tracking ATC-Trainingssimulatoren verbessern kann
Eye-Tracking-Technologie ist eine wichtige Entwicklung im ATC-Training.
Im Vergleich zu herkömmlichen ATC-Simulatoren (ohne Eye-Tracking) liefern ATC-Simulatoren mit Eye-Tracking-Systemen belastbare Daten zur Aufmerksamkeit der Fluglotsen (ATCO, Air Traffic Control Operator), mit denen sich die Leistung der Auszubildenden effizienter messen lässt.
Mit 3D-Eye-Tracking im Simulator können Ausbilder in Echtzeit verfolgen, wohin Fluglotsen oder andere Luftfahrtprofis schauen und wie sie die verschiedenen Instrumente und Anzeigen überwachen.
3D-Eye-Tracking (auch Remote-Eye-Tracking) kann die Überwachungsleistung von Fluglotsen anhand von Anzahl und Dauer der Fixationen oder anhand der Verweildauer des Blicks bewerten (etwa der Zeit zwischen dem Sehen von Warnungen und Benachrichtigungen und der Reaktion darauf).
Was die Augenbewegungen eines Fluglotsen verraten
Ein Kontrollraum der Flugsicherung ist ein vielschichtiger, komplexer und sicherheitskritischer Ort. Ihn zu überblicken ist mental sehr anspruchsvoll, weil sich viele Flugzeuge gleichzeitig bewegen und die Blickpfade komplex sind. Fluglotsen verarbeiten eine Fülle visueller und akustischer Informationen, und die räumliche Umgebung kommt noch hinzu.
Das Absuchen der vielen Anzeigen und Instrumente ist eine schwierige Aufgabe. Eye-Tracking hilft dabei, Schwächen in den Standardverfahren zum Absuchen von ATC-Auszubildenden zu erkennen und Lücken oder Aussetzer in der visuellen Wahrnehmung in den verschiedenen Phasen des Betriebs aufzudecken.
Menschliche Fehler in der Luftfahrt mit Eye-Tracking angehen
Die Analyse von Zwischenfällen und Unfällen in der Luftfahrt zeigt, dass mangelhafte Arbeit der Flugsicherung eine Ursache war. Am häufigsten kommt es vor, dass ein Flugzeug einem anderen zu nahe kommt (operativer Fehler, Operational Error, OE). Viele OEs entstehen durch Schwachstellen in visuellen und kognitiven Prozessen.
Eye-Tracking-Technologie kann hier einen Unterschied machen, wenn Sie sie nutzen, um wiederkehrende Fehler beim Absuchen zu erkennen.
So nutzen Sie Remote-Eye-Tracking in ATC-Simulatoren
Wir bei Eyeware gehen beim Eye-Tracking einen Schritt weiter und ermöglichen Remote-3D-Eye-Tracking.
Remote-Eye-Tracking (oder 3D-Eye-Tracking) ist eine neue Technologie, mit der Sie die visuelle Aufmerksamkeit von Fluglotsen und ihre AOIs (Areas of Interest, also Bereiche wie Instrumententafeln oder bestimmte Geräte) verfolgen können. Der Abstand zwischen Monitor und Auszubildendem kann bis zu 1,3 m (4,3 ft) betragen. Die Auszubildenden müssen weder ein Headset noch andere Ausrüstung am Körper tragen.
Alles, was Sie brauchen, um Remote-Eye-Tracking in Ihrem ATC-Trainingssimulator einzurichten
Remote-Eye-Tracking lässt sich mit einer 3D-Tiefenkamera, die in den ATC-Trainingssimulator integriert ist, und GazeSense umsetzen. GazeSense ist eine 3D-Eye-Tracking-Software, die den Blickpunkt erfasst. Die Software erkennt präzise, wohin oder worauf die Person schaut, und liefert Ihnen Live-Daten oder speichert sie bei Bedarf für später.
Für den Einstieg in Eye-Tracking brauchen Sie also nur:
- eine flache 3D-Kamera, damit die Umgebung natürlich bleibt;
- unsere API, um die Auszubildenden in Echtzeit zu beobachten.
Das oben empfohlene Setup arbeitet mit automatischer Kalibrierung und bei wenig Licht. Mit dieser Lösung kommen Sie mit einem kleineren Budget aus als mit einem am Kopf getragenen System.
So richten Sie Remote-Eye-Tracking in Ihrem ATC-Trainingssimulator ein
Da keine aufwendige Kopfausrüstung und keine komplexen Programme nötig sind, ist die Einrichtung einfach, ob Ihr ATC-Simulationssystem für Streckenkontrolle, Anflugkontrolle oder Tower ausgelegt ist:
- Positionieren Sie die 3D-Kamera im ATC-Simulationssystem, auf die Auszubildenden gerichtet
- Verbinden Sie die Kamera mit dem Computer
- Laden Sie unsere Software GazeSense herunter
- Legen Sie in GazeSense 3D-Objekte in Bezug auf die Kamera fest
- Starten Sie das Streaming der Aufmerksamkeitsdaten in Echtzeit
Die Vorteile von Remote-Eye-Tracking in ATC-Trainingssimulationssystemen
Remote-Eye-Tracking erfasst die Aufmerksamkeit. Und mit Eye-Tracking gesammelte Aufmerksamkeitsdaten helfen Ihnen zu verstehen:
- Wie der Auszubildende seine Umgebung priorisiert – Mit Remote-Eye-Tracking prüfen Ausbilder, ob ATC-Auszubildende zur richtigen Zeit auf die richtigen Instrumente und AOIs (Areas of Interest) schauen.
So können Sie zum Beispiel in Echtzeit erkennen, ob ein ATC-Auszubildender in simulierten Ausnahmesituationen wie Feuer, Triebwerksproblemen und Rauch oder Fahrwerksstörungen in der richtigen Reihenfolge dorthin schaut, wohin er schauen sollte.
Bei Simulatoren, die die Umgebung außerhalb des Towers live anpassen, können Sie Blickmuster bei verschiedenen simulierten Wetterbedingungen wie Wolken, Regen, Schnee oder Wind verfolgen und sie direkt verbessern.
- Welche Gewohnheiten entstehen und sich verbessern – Sie sehen, ob ATC-Auszubildende die Verfahren einhalten und alles so prüfen, wie sie sollen.
Zum Beispiel, ob sie bestimmte AOIs priorisieren, wenn die Positionslichter eines Flugzeugs ein- oder ausgeschaltet werden.
- Was der Auszubildende übersieht – Viele Fluglotsen zeigen Anzeichen von Unaufmerksamkeitsblindheit oder Veränderungsblindheit: Wegen der visuellen Belastung im Kontrollraum nehmen sie wichtige Dinge direkt vor ihren Augen nicht wahr.
So bleiben Benachrichtigungen oder Warnungen manchmal unbemerkt. In wiederholten ATC-Simulationstrainings können Ausbilder heikle oder schwierige Szenarien immer wieder durchspielen und die Augenbewegungen verfolgen, um sicherzustellen, dass der Auszubildende am Ende das richtige Ergebnis erzielt und nichts Wesentliches übersieht.
Eye-Tracking eignet sich also gut, um die kognitiven Prozesse von Aufmerksamkeit und Entscheidungsfindung von Fluglotsen im Kontrollraum zu bewerten und ihr Situationsbewusstsein zu verbessern.
Am Ende bringt Remote-Eye-Tracking im ATC-Simulationstraining Vorteile für Auszubildende und Ausbilder gleichermaßen:
Vorteile für ATC-Auszubildende
- Schneller gute Gewohnheiten entwickeln und schlechte korrigieren
- Sich nur auf gezielte Lernziele konzentrieren – Remote-Eye-Tracking liefert Daten, die zeigen, an welchen Aspekten des Trainings jeder ATC-Auszubildende noch arbeiten muss
- Situationsbewusstsein (Situational Awareness, SA) verbessern – Analysieren Sie, wie ATC-Auszubildende auf technische Probleme und schlechtes Wetter reagieren, und verbessern Sie ihre Reaktion bei der Fehlerbehebung
- Leistung steigern – All das führt zu einem effizienten Lernprozess, individuellem Training und schnelleren Fortschritten
Vorteile für ATC-Ausbilder
- Sehen, was der ATC-Auszubildende sieht – Kamerabasiertes Eye-Tracking gibt Ausbildern in Echtzeit Zugriff auf die Augenbewegungen der Auszubildenden, die Reihenfolge der AOIs und damit auf ihren Denkprozess. So erhalten sie besseren Einblick in Verhalten und Verständnis der Auszubildenden.
Das hilft, die Ursachen von ATC-Fehlern schneller und besser zu erkennen und das Training entsprechend anzupassen. Der Ausbilder kann zum Beispiel:
- die visuelle Aufmerksamkeit bei Sicherheitsprüfungen beobachten und sofort Feedback dazu geben;
- die Reaktion des Auszubildenden auf kritische Ereignisse beobachten;
- schlechte Gewohnheiten korrigieren, sobald sie auftreten;
- sicherstellen, dass Fluglotsen zur richtigen Zeit in der richtigen Reihenfolge auf die richtigen Dinge schauen.
- Evidenzbasiertes Feedback an ATC-Auszubildende geben
- Den Fortschritt der Auszubildenden mit erfahrenen Fluglotsen vergleichen – Untersuchen Sie die visuellen Blickpfade erfahrener Fluglotsen bei unterschiedlich starkem Flugverkehr und vergleichen Sie sie mit den Ergebnissen der Auszubildenden
- Sehen, wie Informationsanzeigen und Instrumente priorisiert werden
- Sicherstellen, dass die richtigen Sichtprüfungen erfolgen, bevor gehandelt wird
- Trainingsprogramme evidenzbasiert verbessern
- Ressourcen optimieren – Am Ende sinken auch Trainingszeit und Kosten: Wer Fehler schneller erkennt und darauf reagiert, verkürzt das Training und steigert zugleich die Leistung der Auszubildenden
Fazit: Remote-Eye-Tracking in ATC-Trainingssimulatoren für mehr Sicherheit in der Luft
Remote-Eye-Tracking liefert also wertvolle Daten zur Aufmerksamkeit der Auszubildenden und ermöglicht eine bessere nonverbale Verbindung zwischen Ausbildern und ATC-Auszubildenden.
Allein durch ihren Blick geben Auszubildende Hinweise auf ihre Leistung und zugleich wertvolles Feedback dazu, wie sich das Training besser auf ihre Bedürfnisse zuschneiden lässt.
Klug eingesetzt kann Remote-Eye-Tracking das ATC-Simulationstraining beschleunigen, den Trainingsprozess erleichtern und am Ende in der realen Welt die Zahl der OE-Zwischenfälle senken und die Flugsicherheit erhöhen.