如何以 3D 眼動追蹤優化 ATC(航空交通管制)訓練模擬器

航空交通管制員肩負維護空中交通安全與順暢的重責大任。 

這個職位需要處理的資訊量,會對記憶力與認知負荷造成極大考驗。因此,ATC 訓練對維持工作表現至關重要,這也是為什麼 ATC 模擬訓練公司 需要觀察學員,並從中取得正確的洞察。

如果你希望運用新技術升級、改善你的 ATC 模擬系統,本文將說明為什麼 3D 眼動追蹤技術將成為 ATC 訓練 模擬器 極具價值的解決方案,以及如何在把導入成本降到最低的同時,用它加速學員進步。

模擬器在 ATC 訓練中的威力

模擬最強大的地方,在於觀察。

在模擬器中,製造商可以重現可能屬於緊急或危險狀況的情境與環境,並一再測試學員在這些情境下如何反應與做決策。

教官可以觀察並比較不同的 ATC 管制員面對相同情境時的反應。如此一來,他們就能優化管制員的表現,並告訴學員哪些行為需要調整、需要調整到什麼程度,而不必讓任何人暴露在真實的危險中。

眼動追蹤如何改善 ATC 訓練模擬器

眼動追蹤技術 是 ATC 訓練領域的一項重要發展。 

與傳統(不使用眼動追蹤的)ATC 模擬器相比,加裝眼動追蹤系統的 ATC 模擬器能提供有效的 ATCO(航空交通管制員)注意力資料,更有效率地衡量學員表現。

在模擬器中整合 3D 眼動追蹤後,教官就能 即時 追蹤航空交通管制員或航空專業人員正在看哪裡,以及他們如何監看各種儀器與顯示器。

3D 眼動追蹤(又稱遠距眼動追蹤)可以透過凝視次數與時間,或視線停留時間等指標(例如從看到警示與通知到採取行動之間的停留時間),評估 ATCO 的監看表現。

ATCO 的眼球運動能提供哪些洞察 

航空交通管制室是一個錯綜複雜、攸關安全的地方。多架航機動態移動,掃視路徑又相當複雜,管理起來對心智是一大挑戰。ATCO 要處理大量的視覺與聽覺資訊,再加上周遭空間環境的因素。 

掃視 眾多顯示器與儀器是一項艱難的工作。眼動追蹤能 找出 ATC 學員標準掃視程序中的弱點 ,挖掘出作業各階段中視覺感知的缺口與疏漏。

航空交通管制的眼動追蹤

以眼動追蹤因應航空業的人為失誤 

航空事件與事故的分析資料顯示,ATC 作業不當是原因之一,最常見的是一架航機與另一架飛機過度接近(作業失誤,OE)。許多 OE 的發生,源自視覺與認知過程中的弱點。 

如果把眼動追蹤技術用來偵測持續發生的掃視錯誤,就能帶來改變。

如何在 ATC 模擬器中使用遠距眼動追蹤

在 Eyeware,我們讓眼動追蹤更進一步,實現遠距 3D 眼動追蹤。 

遠距眼動追蹤(或稱 3D 眼動追蹤)是一項新技術,能追蹤 ATCO 的視覺注意力與 AOI(興趣區,例如儀表板、特定裝置等)。螢幕與學員之間的距離最遠可達 1.3 公尺(4.3 英尺)。學員不需要戴頭戴裝置或任何其他穿戴設備。

在 ATC 訓練模擬器中導入並安裝遠距眼動追蹤,你只需要這些

你可以使用一台與 ATC 訓練模擬器整合的 3D 深度感測攝影機 搭配 GazeSense,實現遠距眼動追蹤。GazeSense 是一款 3D 眼動追蹤軟體 ,用來對應分析點。這套軟體能精準判斷受試者正在看哪裡、看什麼,並提供即時資料,或在需要時儲存起來供日後使用。 

所以,導入眼動追蹤技術只需要:

  • 一台低調小巧的 3D 攝影機,模擬自然環境;
  • 我們的 API,用來即時監看學員。

上述建議配置支援自動校正,也能在低光源環境下運作。比起選擇頭戴式系統,這套方案所需的預算更少。 

航空交通管制的眼動追蹤

如何在 ATC 訓練模擬器中設定遠距眼動追蹤

由於不需要複雜的頭戴裝置或程式,設定相當簡單, 無論你的 ATC 模擬系統是航路、近場還是塔台管制:

  1. 將 3D 攝影機架設在 ATC 模擬系統內,面向學員
  2. 將攝影機連接到電腦
  3. 下載我們的軟體 GazeSense
  4. 在 GazeSense 中以攝影機為參考,指定 3D 物件
  5. 開始串流即時注意力資料
航空交通管制的眼動追蹤

遠距眼動追蹤為 ATC 訓練模擬系統帶來的好處

遠距眼動追蹤追蹤的是 注意力。透過眼動追蹤蒐集的注意力資料,能幫助你了解:

  • 學員如何為環境中的資訊排定優先順序:透過遠距眼動追蹤,教官能評估 ATC 學員是否在正確的時間看向正確的儀器與 AOI(興趣區)。 

例如,在火災、引擎/煙霧效果、起落架故障等模擬異常狀況中,你可以即時偵測 ATC 學員是否依照正確的順序,看向他應該看的地方。

又或者,對於能即時調整外部塔台環境的模擬器,你可以追蹤學員在模擬雲層、雨、雪或風等不同天候條件下的視線模式,並隨時加以改善。

  • 正在養成與改善哪些習慣:你可以看到 ATC 學員是否遵循程序、是否依規定檢查各項目。 

例如,在開啟或關閉航機位置燈時,是否優先注意特定的 AOI。

  • 學員忽略了什麼:許多 ATCO 會出現 不注意視盲或變化視盲 的跡象,也就是因為管制室的視覺負荷,而沒有察覺眼前正在發生的重大狀況。 

像是 通知或警示,有時會被忽略。在反覆進行的 ATC 模擬訓練中,教官可以一再模擬某些敏感或困難的情境,並追蹤眼球運動,確保學員最終得到正確的結果,沒有遺漏重點。

由此可見,眼動追蹤是評估 ATCO 在管制室中注意力與決策等認知過程的合適工具,也能提升 ATCO 的情境意識。

總而言之,在 ATC 模擬訓練中運用遠距眼動追蹤,能為學員與教官雙方帶來 好處: 

對 ATC 學員的好處

  • 更快養成好習慣,並矯正壞習慣
  • 只專注於學員的目標項目 :遠距眼動追蹤提供的資料,能顯示每位 ATC 學員在哪些訓練面向需要加強
  • 提升情境意識(SA) :分析 ATC 學員如何應對技術問題、如何在惡劣天候下作業,並改善排除故障時的反應 
  • 加速進步 :以上種種,帶來有效率的學習過程、個人化的訓練,以及更快的進步

對 ATC 教官的好處

  • 看見 ATC 學員所看見的:以攝影機為基礎的眼動追蹤,讓教官能即時掌握學員的眼球運動、AOI 的注視順序,進而了解他們的思考過程,更深入洞察學員的行為與理解程度。 

這有助於更快、更準確地找出 ATC 失誤的原因,並據此調整訓練。例如,教官可以:

  1. 觀察學員在安全檢查時的視覺注意力,並當場給予回饋;
  2. 觀察學員對關鍵事件的反應;
  3. 在不良習慣出現時立即矯正;
  4. 確保 ATCO 在正確的時間、以正確的順序看向正確的東西。
  • 提供有實證依據的 ATC 學員回饋 
  • 以資深管制員為基準,衡量學員的進展:研究資深 ATC 管制員在不同航機擁擠程度下的視覺掃視路徑,再與學員的結果比較
  • 檢視學員對資訊面板與儀表的優先順序
  • 確保在採取行動前完成正確的目視檢查 
  • 以實證為基礎改善訓練計畫
  • 優化資源 :最終,這一切也能減少訓練時間與成本;更快發現錯誤並採取行動,既能縮短訓練時間,同時也能加速學員進步

結語:在 ATC 訓練模擬器中運用遠距眼動追蹤,打造更安全的飛航環境

總結來說,遠距眼動追蹤能提供有關學員的寶貴注意力資料,讓教官與 ATC 學員之間建立更好的非語言連結。

光是透過視線,學員就能透露自己的表現線索,同時也提供寶貴的回饋,讓訓練能依照他們的需求進行得更好。

只要善加運用,遠距眼動追蹤技術就能加速 ATC 模擬訓練、讓訓練過程更順暢,最終在真實世界中減少作業失誤事件,提升飛航安全。

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