实验名称:不同飞行阶段认知负荷对飞行员人因失误的影响


所属课程 

航空航天心理学

实验内容 

本系统通过仿真情景设置不同飞行阶段的飞行任务,研究认知负荷对飞行员人因失误的影响。具体仿真实验中,被试需要完成起飞,巡航以及最后进场着陆三个不同的飞行任务阶段:巡航被定义为低工作负荷,被试只需进行仪表监控任务;起飞与进近着陆为高工作负荷阶段,被试需进行仪表监控,地面通讯,目视进近等多任务确保飞机的安全运作。本实验因变量为安全驾驶操作规范,指标为操作精度和偏离数据指标,并通过脑波注意力指标变化、心率起伏等生理指标的参考下理解人因失误的产生与作用机制。

实验目的 

起飞(3分钟)与进近着陆(5分钟)是航空飞行器最容易发生重大事故的阶段,这些飞行事故中,80%是由于飞行员人因失误而导致,因此人因失误实验成为航空心理学的重要研究内容。传统的实验设备只能开展基础的认知研究,而对于更高层次的人因失误实验则需要配备专业研究机构的模拟设备及专业操作人员,一些重要的飞行参数很难在实验中实现自由设计,使得学生对人因失误产生与作用机制实验的原理理解较为困难。虚拟仿真实验能够很好地操纵飞行参数并能逼真地展示不同任务阶段特殊情境的三维画面,让学生真实地参与实验。

实验方法 

材料与仪器:模拟驾驶舱、飞行员模拟软件、计算机等。

被试:本科生

程序:

1)仿真情景设置:通过选择机型、航线与飞行参数(能见度、气压等)设置虚拟飞行情景;并通过任务选择设置不同飞行阶段的飞行任务(起飞、巡航与着陆);

2)实验指标选项:实验完成后,选择该选项可观看同步采集因变量数据与生理指标,为人因失误提供量化标准;

3)实验报告呈现:通过对因变量数据与生理指标变化统计分析,研究不同阶段认知负荷对人因失误的产生与作用机制。

实验功能与效果

该实验通过虚拟现实技术展示不同飞行阶段特殊情境,让学生直观形象地理解飞行人因失误实验的原理,很好地达到实验目标。具体的功能和效果如下:

①直观感受飞行操作情境,了解飞行员工作机制;

②理解在不同任务阶段由于工作负荷的高低造成的人因失误的形成过程以及对飞行安全造成的影响。

③启迪学生对更高次层的认知决策过程的理解与认知,并学会思考在人因训练中如何保障飞行决策训练的科学性和有效性。