如何使用 3D 眼球追踪优化 ATC(空中交通管制)训练模拟器

空中交通管制员对空中交通的安全和流动性负有相当大的责任。 

处理他们的角色所需的大量信息可能会极大地挑战记忆和认知负荷。出于这个原因,ATC 培训对于保持绩效至关重要,以及为什么 ATC模拟培训公司 观察并提出关于受训者的正确见解。

Suppose you are looking to evolve and improve your ATC simulation systems using new technologies. In that case, this article will share why 3D 眼动追踪技术将成为空中交通管制培训最有价值的解决方案之一 模拟器 以及如何在将实施成本降至最低的同时提高学员的表现。

模拟器在 ATC 培训中的作用

模拟中最强大的东西是观察。

在模拟器中,制造商可以复制可能是紧急情况或危险的场景和设置,同时不止一次或两次测试受训者在这些设置中的反应和决策方式。

培训师可以观察和比较不同 ATC 操作员对相同场景的反应。通过这种方式,他们可以优化自己的表现并教导学员他们的行为的哪些部分需要调整以及调整到什么程度,而不会让任何人面临现实生活中的危险。

眼动追踪如何改进 ATC 训练模拟器

眼动追踪技术 是 ATC 培训领域的一项重要发展。 

Compared with traditional ATC simulators (that don’t use eye tracking), ATC simulators upgraded with eye tracking systems can provide valid ATCO (air traffic control operator) attention data to measure trainee performance more efficiently.

通过在模拟器中集成 3D 眼动追踪,教师可以追踪 实时 空中交通管制操作员或航空专业人员正在寻找的地方以及他们如何监控不同的仪器和显示器。

3D 眼动追踪(或远程眼动追踪)可以通过使用注视计数和持续时间或凝视停留时间指标(例如看到警报和通知并采取行动之间的停留时间)来评估 ATCO 的监控性能。

The Insights Given by an ATCO’s Eye Movements 

空中交通管制室是一个错综复杂且对安全至关重要的地方。由于多架飞机的动态运动和扫描路径的复杂性,管理它在精神上非常具有挑战性。 ATCO 处理大量视觉和听觉信息。空间环境增加了这一点。 

扫描 大量的显示器和仪器是一项艰巨的工作。眼动追踪使 发现标准扫描程序中的弱点 的 ATC 学员,挖掘不同操作阶段视觉感知的差距/故障。

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通过眼动追踪解决航空中的人为错误 

航空事故/事故分析数据表明,ATC 运行不善是原因——最常见的原因是一架飞机与另一架飞机距离太近(操作错误 - OE)。许多 OE 的发生是由于视觉和认知过程中的脆弱性。 

如果您将眼动追踪技术用作检测持续扫描错误的一种方式,它可以发挥作用。

如何在 ATC 模拟器中使用远程眼动追踪

在这里,在 Eyeware,我们将眼动追踪更进一步,实现了远程 3D 眼动追踪。 

Remote eye tracking (or 3D eye tracking) is a new technology that enables you to track ATCO’s visual attention and AOIs (areas of interest like instrument panels, specific gears, etc.). The distance between the monitor and the trainee can be as far as 1.3m (4.3 ft) away. You don’t need the trainees to wear a headset or any other gear attached to them.

在 ATC 训练模拟器中开始使用和安装远程眼动追踪所需的一切

You can implement remote eye tracking using a 3D depth-sensing camera integrated with the ATC training simulator 和 GazeSense.凝视是 一款3D眼动追踪软件 created to map the point of analysis. This software can interpret precisely where or what the subject is looking at and give you live data or store it later if needed. 

因此,您需要使用眼动追踪技术:

  • 用于模拟自然环境的低调 3D 相机;
  • 我们的 API 用于实时监控学员。

The setup recommended above works with automatic calibration and low-light. This solution allows you to allocate a smaller budget than choosing a headgear system. 

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如何在 ATC 训练模拟器中设置远程眼动追踪

由于没有精心设计的头饰或程序,因此设置很容易, 无论您的 ATC 模拟系统是在航路、进近还是塔台:

  1. 将 3D 摄像机放置在 ATC 模拟系统内,面向学员
  2. 将相机连接到电脑
  3. 下载我们的软件 GazeSense
  4. 参考相机在 GazeSense 中指定 3D 对象
  5. 开始流式传输实时注意力数据

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ATC 训练模拟系统中远程眼动追踪的优势

远程眼动追踪 注意力.通过眼动追踪收集的注意力数据可帮助您了解:

  • 试点学员如何优先考虑环境 – 通过远程眼动追踪,教员可以评估 ATC 学员是否在正确的时间查看正确的仪器和 AOI(感兴趣的区域)。 

例如,您可以实时检测 ATC 学员是否按照精确的顺序在模拟的异常情况(如火灾、发动机/烟雾效应、起落架故障)中寻找他应该在哪里。

或者,对于提供外部塔环境在线适应的模拟器,您可以跟踪模拟云、雨、雪或风的不同天气条件下的注视模式,并在旅途中对其进行改进。

  • 哪些习惯正在培养和改善 – you see if ATC trainees follow procedures and check things the way they are supposed to. 

例如,在打开/关闭飞机位置灯时优先考虑某些 AOI 时。

  • 实习生注意什么 – 许多 ATCO 出现了以下迹象 不注意或改变失明 – 由于控制室的视觉负荷,他们无法感知眼前发生的重大事情。 

像 通知或警报有时会被忽视.在重复的 ATC 模拟训练中,指导员可以一遍又一遍地模拟某些微妙或困难的场景,并跟踪眼球运动,以确保学员最终得到正确的结果,不会错过要点。

我们可以得出结论,眼动追踪是评估 ATCO 在控制室中注意力和决策的认知过程并改善 ATCO 的合适工具。 对情况的意识.

最后,使用远程眼动追踪进行 ATC 模拟训练转化为 好处 对于受训者和指导者: 

ATC 实习生福利

  • 更快地养成好习惯并改正坏习惯
  • 只关注受训者的目标 – 远程眼动追踪提供数据,显示培训的哪些方面需要每位 ATC 学员更多的工作
  • 提高态势感知 (SA) – 分析 ATC 学员如何应对技术困难、在恶劣天气条件下操作,并改进对故障排除的响应 
  • 加速性能 – 以上所有都导致了高效的学习过程、培训个性化和更快的改进

ATC 教练的好处

  • See what the ATC trainee sees – camera-based eye tracking allows instructors real-time access to trainees’ eye movements, sequence of AOIs, and, thus, thought process – they have better insight into trainee behavior & comprehension. 

这有助于更快更好地检测 ATC 错误的原因并相应地修改训练。例如,讲师可以:

  1. 在安全检查期间观察视觉注意力并在现场提供反馈;
  2. Observe the trainee’s response to critical events;
  3. 纠正出现的不良习惯;
  4. 确保 ATCO 在正确的时间以正确的顺序查看正确的事情。

 

  • 提供基于证据的 ATC 学员反馈 
  • 将受训人员的进度与经验丰富的操作员进行比较 – investigate the visual scan paths of expert ATCs using different aircraft congestion levels and then compare with trainees’ results
  • 查看信息面板和仪表的优先级
  • 确保进行正确的目视检查 在采取行动之前
  • 改进循证培训计划
  • 优化资源 – 最后,这一切都会导致培训时间和成本的减少;更快速地发现错误并采取行动可以减少培训时间并同时提高学员的表现

总结:ATC 训练模拟器中的远程眼动追踪可实现更安全的飞行环境

总而言之,远程眼动追踪提供了有关受训者的宝贵注意力数据,并在教官和 ATC 受训者之间建立了更好的非语言联系。

只有通过他们的注视,学员才能给出关于他们表现的提示,同时根据他们的需要,就如何更好地进行培训提供有价值的反馈。

如果使用得当,远程眼动追踪技术可以加速 ATC 模拟训练,促进训练过程,最终在现实世界中减少 OE 事件的数量并提高飞行安全。

👉 Get in touch, and we’ll help you use 3D eye tracking to improve your ATC training 模拟器。