Pilots' gaze behavior in simulation research

• Autorzy: Stempin-Mika Barbara , Galant-Gołębiewska Marta , Maciejewska Marta

Identyfikatory

DOI

10.2478/jok-2022-0038

Warianty tytułu

PL

Zachowanie wzrokowe pilotów w badaniach symulacyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Effective processing of information from the sense of sight affects the efficiency and safety of flight operations. Differences in visual behavior between pilots with varying levels of flight experience during basic flight maneuvers were identified as the research problem. Twenty-six pilots participated in the study and were divided in terms of flight experience. The participants' visual behavior was recorded using a Pupil Invisible eye tracker. The test subjects' task was to take off from Poznań-Ławica airport, climbing to 2000ft and making two turns. The results of the study suggest that performing basic maneuvers develops strategies for scanning the cockpit space. It is advisable to conduct further research taking into account the division of experts into groups with varying numbers of flying hours.

PL

Efektywne przetwarzanie informacji płynących ze zmysłu wzroku wpływa na wydajność oraz bezpieczeństwo operacji lotniczych. Jako problem badawczy określono różnice w zachowaniu wzrokowym pomiędzy pilotami posiadającymi zróżnicowane doświadczenie lotnicze podczas wykonywania podstawowych manewrów lotniczych. W badaniu wzięło udział 26 pilotów, którzy zostali podzielni względem doświadczenia lotniczego. Zachowanie wzrokowe uczestników rejestrowano przy użyciu eye trackera Pupil Invisible. Zadaniem osób badanych był start z lotniska Poznań-Ławica, wznoszenie do 2000ft oraz wykonanie dwóch zakrętów. Wyniki badania sugerują, iż wykonywanie podstawowych manewrów lotniczych wykształca strategie skanowania przestrzeni w kokpicie. Wskazane jest przeprowadzenie dalszych badań uwzględniających podział ekspertów na grupy o zróżnicowanej liczbie godzin nalotu.

Słowa kluczowe

EN

aviation expert; aviation novice; flight maneuver; eye tracking; flight simulator; gaze behavior

PL

eye tracking; manewr lotniczy; symulator lotu; zachowanie wzrokowe

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONBiN
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 52, iss. 4
• Strony: 1--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Stempin-Mika Barbara

• Poznań University of Technology (Politechnika Poznańska)

autor

Galant-Gołębiewska Marta

• Poznań University of Technology (Politechnika Poznańska)

autor

Maciejewska Marta

• Poznań University of Technology (Politechnika Poznańska)

Bibliografia

• 1. Andrychowicz-Trojanowska A.: Basic terminology of eye-tracking research. Applied Linguistics Papers. 123-132, 2018.
• 2. Andrychowicz-Trojanowska A.: Parametry okoruchowe ucznia szybko czytającego. Applied Linguistics Papers, 89-105, 2018.
• 3. Aneks 3 ICAO „Służba meteorologiczna dla międzynarodowej żeglugi powietrznej”, Dz. Urz. ULC z 2018 r., Nr 20.
• 4. Bos J. E., Bles W., De Graaf B.: Eye movements to yaw, pitch, and roll about vertical and horizontal axes: Adaptation and motion sickness. Aviation, Space, and Environmental Medicine, 73(5), 436–445, 2002.
• 5. CKAS Mechatronics, CKAS MotionSim5 FSTD Operations Manual. Tullamarine, Australia, 17 July 2015.
• 6. Di Nocera F., Camilli M., Terenzi M.: A random glance at the flight deck: Pilots’ scanning strategies and the real-time assessment of mental workload. Journal of Cognitive Engineering and Decision Making, 1, 271–285, 2007.
• 7. Di Stasi L. L., Cabestrero R., McCamy M. B., Rios F., Catena A., Quiros P., ... Martinez-Conde S.: Intersaccadic drift velocity is sensitive to short-term hypobaric hypoxia. European Journal of Neuroscience, 39(8), 1384–1390, 2014.
• 8. Di Stasi L., Diaz-Piedra C.: Re-examining the Pioneering Studies on Eye Movements in Aviation: Connecting the Past to the Present. The International Journal of Aerospace Psychology, 31(2), 122-134, 2021.
• 9. Duchowski A.; Eye Tracking Methodology. Theory and Practice, Wydawnictwo Springer, 2007.
• 10. Endsley M. R.: Design and evaluation for situation awareness enhancement. Proceedings of the Human Factors Society 32nd Annual Meeting. Santa Monica, CA: Human Factors and Ergonomics Society, 1988.
• 11. Eye tracking. The complete pocket guide. [online]. Retrieved from: https:/ imotions.com/blog/ eye-tracking/, Access date: 15.12.2020.
• 12. Federal Administration of Aviation. Hypoxia. [online]. Retrieved from: https://www.faa.gov/pilots/safety/pilotsafetybrochures/media/hypoxia.pdf. Access date: 02.09.2022.
• 13. Galant-Gołębiewska M., Mika B., Maciejewska M.: Analysis of the impact of task difficulty on the operatorʾs workload level. Aviation, 26(2), 72–78, 2022.
• 14. Glaholt M.G.: Eye Tracking in the Cockpit: a Review of the Relationships between Eye Movements and the Aviators Cognitive State, 2014.
• 15. Gołębiewski M., Galant-Gołębiewska M., Jasiński R.: Flight Simulator’s Energy Consumption Depending on the Conditions of the Air Operation. Energies 15, 580, 2022.
• 16. Kramer A., Tham M., Konrad C., Wickens C., Lintern G., Marsh R., Fox J., Merwin, D. Instrument scan and pilot expertise. Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society 38th Annual Meeting,1994.
• 17. Kyongsun L.: Effects of Flight Factors on Pilot Performance, Workload, And Stress At Final Approach To Landing Phase Of Flight. Electronic Theses and Dissertations, 2004-2019, 1628, 2010.
• 18. Li W.-C., Chiu F.-C., Wu K.-J.: The evaluation of pilots’ performance and mental workload by eye movement. In Proceedings of the 30th European Association for Aviation Psychology, 2012.
• 19. Mumaw R. J., Sarter N. B., Wickens, C. D.: Analysis of pilots’ monitoring and performance on an automated flight deck. In Proceedings of the Eleventh International Symposium in Aviation Psychology (p. 6). Columbus: Ohio State University, 2001.
• 20. Peißl S., Wickens C., Baruah R.: Eye-Tracking Measures in Aviation: A Selective Literature Review. The International Journal of Aerospace Psychology, 28:3-4, 98-112, 2018.
• 21. Pupil labs. [online]. Retrieved from: https://pupil-labs.com. Access date: 21.05.2021.
• 22. Round Dial vs. Glass Cockpit: Which is better? [online]. Retrieved from: https://www.mcico.com/resources/flight-instruments/glass-cockpit-vs-originalcockpit. Access date: 28.07.2002.
• 23. Stepanek J. et al.: Acute hypoxic hypoxia and isocapnic hypoxia effects on oculometric features. Aviation, Space, and Environmental Medicine, 85(7), 2014, DOI 10.3357/ASEM.3645.2014.
• 24. Urząd Lotnictwa Cywilnego. [online]. Retrieved from: https://www.ulc.gov.pl/pl/personel-lotniczy/statystyki/1315-statystyki-personelu-lotniczego. Access date: 26.07.2022.
• 25. van de Merwe K., Van Dijk H., Zon R.: Eye Movements as an Indicator of Situation Awareness in a Flight Simulator Experiment, The International Journal of Aviation Psychology, 22:1, 78-95, 2012.
• 26. van Dijk H., van de Merwe K., Zon R.: Situational awareness: studying relevant human factors tools. The International Journal of Aviation Psychology, 21 (4), 343-356, 2011.
• 27. Wickens C. D., Dehais F.: Aviation Expertise. The Oxford handbook of expertise: Research and applications. Oxford, UK: Oxford University Press, 2018.
• 28. Yu C., Wang E. M., Li W.-C., Braithwaite G.: Pilots’ visual scan patterns and situation awareness in flight operations. Aviation, Space, and Environmental Medicine, 85, 708–714, 2014.
• 29. Ziv G.: Gaze Behavior and Visual Attention: A Review of Eye Tracking Studies in Aviation. The International Journal of Aviation Psychology, 26, 75-104, 2016.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).