模拟单发失效情境中的眼动行为分析

发布时间：2020-06-03 21:33

【摘要】：发动机被喻为航空器的“心脏”,是飞机运行的动力来源,然而近年来发动机失效事件频发,发动机空中停车已成为我国民航三大主要事故征候之一。尽管飞机可实现单发落地,但飞行员的应急反应十分关键,稍有差错便可能机毁人亡。眼动追踪技术可以反映出飞行员即时的视觉行为特征,因此本文从眼动的角度分析单发失效情境下飞行员的眼动行为,探寻飞行员紧急状况下认知行为的证据。本研究基于中国民航大学朝阳飞行学院钻石42模拟机,结合Eyeso Glasses眼动仪搭建试验平台,选取朝阳飞行学院的飞行学员和教员共20名参与最后进近阶段的单发失效试验,并采集被试的眼动数据和飞行参数。以被试的反应时间、故障处理时间以及飞行参数指标作为衡量被试绩效的参数,将被试分为两组:绩效较好的为A组,绩效较差的为B组。对单发失效后被试的注视频率、平均注视时长、注视时间比例、平均扫视长度和平均扫视速度等眼动指标的变化进行统计,并对比分析了A、B两组被试失效前后眼动指标的变化差异,之后对主飞行显示器进行了兴趣区域的划分,并开发了注意资源分配可视化平台,对眼动数据进行了可视化处理,分析了两组被试失效前后注意分配的变化差异。本研究得出结论如下:1、正常情况下,A组被试有着更频繁的注视,较短的平均注视时长,更大的注视时间比例,以及更长的平均扫视长度和更快的扫视速度。2、单发失效后两组被试的眼动指标有着相同的变化趋势:单发失效后,注视频率、平均扫视长度、平均扫视速度均显著增加,平均注视时长和注视时间比例均显著减小;但失效后两组被试各眼动指标变化幅度存在一定的差异。3、单发失效后,A组被试能快速改变注视模式以应对突发情况,其自上而下的注意驱动机制起主导作用;而B组被试在单发失效后,自下而上的注意驱动机制起主导作用,注意行为较为被动,其注意资源过度集中于姿态指示器和水平状态指示器区域,对二者区域的注视时间比例占到总数的78.4%。
【图文】：

6图 2-1 意外的来访者依次为：(a)自由观看；(b)估计照片中家庭的物质情况；(c)猜测油画d)猜测家人在“意外访客”到来前所做的事情；(e)记住人们穿的衣服；和物体的位置；(g)估计意外访客离开家人多久；结果发现在不同的任务眼动模式有着明显的差异（见图 2-2）。任务的变化，某些区域的“信息性”也发生了变化，从而改变了观察观察者带着任务去观看油画时，眼睛不会被动地吸引到突出的、低层如明亮的区域或边缘，观察者的注视会反复落在对特定任务最重要或域上，在整个 3 分钟的观看时间内形成了一个循环模式。因此，Yarb

7图 2-2 不同任务下观测者的眼动轨迹的推进，认知与视觉注意领域的研究认为，自上而下（top-dow程，是基于被试自身知识与意图的内源性地（endogenously）目cted mechanism），运用这种加工方式的注意通常被称为内源性注而下注意；而自下而上（bottom-up）是一种自动加工过程，它不基于信息物理特征（包括颜色明亮度、运动与否、位置信息等）sly）刺激驱动机制（stimulus-driven mechanism）[13-16]，，运用这种称为外源性注意、瞬时性注意或自下而上注意。这两种注意驱动源，相互独立又相互干扰[17]。在飞行领域的相关研究中，柳忠员利用自上而下的注意驱动机制，更有利于培养情境意识；Ste
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V263.6

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本文编号：2695430