CC BY
1
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ОКУЛОГРАФИИ В ИССЛЕДОВАНИЯХ
В ОБЛАСТИ АВИАЦИИ
А.Д. Левин, специалист
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации имени Главного маршала авиации А.А. Новикова (Россия, г. Санкт-Петербург)
DOI:10.24412/2500-1000-2024-9-2-125-128
Аннотация. В данной статье анализируется актуальность применения окулографии в исследованиях в области авиации. В основе анализа лежит применение данного метода в ряде научных исследований в области лётной эксплуатации, выполненных в последние годы отечественными и зарубежными авторами. Сделан вывод об актуальности и перспективности применения метода окулографии в исследованиях особенностей зрительного восприятия информации, распределения и переключения зрительного внимания. Отмечается целесообразность использования окулографии в процессе первоначальной лётной подготовки.
Ключевые слова: авиация, метод окулографии, исследования в авиации, человеческий фактор, лётная эксплуатация.
На текущий момент в сфере фундаментальных и прикладных исследований особый интерес приобрёл метод, основанный на регистрации окуломоторной активности человека, или же метод окулографии. Метод окулографии является одним из современных научных и прикладных инструментальных методов и широко распространен в области когнитивных, медицинских исследований, исследований в сфере человеческого фактора, удобства пользовательского интерфейса, технологий виртуальной реальности и ряде других сфер. Преимуществом метода окулогра-фии является получение качественной, непрерывной, достоверной и детализированной информации об исследуемом явлении.
В настоящее время имеет место быть применение метода окулографии в научных исследованиях и в области лётной эксплуатации. В лётной практике закономерности окуломоторной активности используются непосредственно при разработке технических систем отображения информации, оценки их эргономики с точки зрения инженерной психологии. Метод окулографии позволяет исследовать особенности восприятия, распределения и переключение зрительного внимания в процессе лётной подготовки пилотов и непосредственно их лётной деятельности.
Отметить актуальность и практическую значимость применения метода окулографии в научных исследованиях в области лётной эксплуатации можно обратившись к статье «Application of Eye Tracking Technology in Aviation, Maritime, and Construction Industries: A Systematic Review», в которой приводится статистика применения метода отслеживания движения глаз, отражающего различные когнитивные, эмоциональные и физиологические состояние человека, среди зарубежных стран в таких сферах, как авиация, морское дело и строительная промышленность [1]. Первое место среди исследовательских статей с применением метода окулографии занимает авиационная отрасль: с 2000 по 2020 год было опубликовано 80 исследовательских статей, среди которых к авиации относятся 36 статей. Для регистрации движений глаз большее предпочтение отдавалось мобильным системам. Среди направлений исследований в авиации метод окулогра-фии находил своё применение при изучении зрительного внимания, умственной нагрузки, человеко-машинных интерфейсов, ситуационной осведомлённости, совершенствования обучения, усталости, стресса, прогнозирования, тревожности и т.д.
Также можно отметить применение данного метода в ряде научных исследований в области лётной эксплуатации, выполненных в последние годы.
Авторами Philippe Doyon-Poulin, Benoit Ouellette, Jean-Marc Robert было проведено исследование влияния визуальной загруженности на рабочую нагрузку пилота, характеристики полёта и карты взглядов, результаты которого представлены в статье «Effects of Visual Clutter on Pilot Workload, Flight Performance and Gaze pattern» [2]. Под визуальной загруженностью подразумевается степень наполнения индикации Primary Flight Display различными параметрами полёта и формой их представления. В рамках эксперимента двенадцатью пилотами был выполнен инструментальный заход на посадку с использованием индикаций Primary Flight Display с различным уровнем загруженности. В результате ими была отмечена более низкая рабочая нагрузка и продемонстрировано более лучшее управление по боковому каналу в процессе захода при использовании Primary Flight Display со средним уровнем визуальной загруженности. При анализе записей айтрекера было выявлено, что пилоты дольше смотрели на индикацию курсового маяка в случае Primary Flight Display со средним уровнем загруженности. Так, авторами был сделан вывод об актуальности оптимизации визуальной загруженности комплексных дисплеев, используемых в авиации.
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт медицины труда» в лице Меркуловой А.Г. и Калининой С.А. было проведено исследование «Распределение и переключение зрительного внимания при подготовке пилотов-курсантов к лётной деятельности» [3]. В рамках этого исследования анализировалась окуломоторная активность, а именно число и продолжительность морганий и фиксаций на основных параметрах приборной панели в процессе выполнения полёта на тренажёре самолёта Da-40NG курсантами УИ ГА имени Главного маршала авиации Б.П. Бугаева. Участниками эксперимента выступили курсанты двух групп. К первой группе относились курсанты, не имевшие
опыт полётов на самолёте этого типа и тренажере, но прошедшие теоретическую подготовку. Во вторую группу входили курсанты, уже имеющие определённый опыт занятий на тренажёре и полётов на самолёте Da-40NG. По результатам проведения исследования выявлено влияние опыта пилотирования и полётных условий на окуломоторную активность, а также взаимосвязь между используемым маршрутом распределения внимания и качеством пилотирования.
О перспективности применения метода окулографии в научных исследованиях в области лётной эксплуатации можно понять из статьи Фроловой Л.И. «Комплексные показатели глазодвигательной деятельности, характеризующие распределение и приключение зрительного внимания пилота при взаимодействии с EFIS» [4]. В данной статье автором предложено рассмотрение комплексных показателей глазодвигательной деятельности (ГДД), характеризующих общее количество фиксаций, общую длительность фиксаций и общее количество возвращений к определённой области интереса. Применение комплексного показателя ГДД прошло апробацию в процессе экспериментальных исследований на тренажёре самолёта Da-40NG с использованием стационарного айтрекера. В эксперименте приняли участие куранты УИ ГА имени Главного маршала авиации Б.П. Бугаева двух групп: не приступавших и приступавших к лётной практике. В результате было выявлено, что с применением данных комплексных показателей ГДД «получается устойчивая кластеризация испытуемых в пространстве сформированных наборов признаков» [4]. Автором предлагается использование данных показателей распределения и переключения зрительного внимания для оценки профессиональной подготовленности пилотов в процессе первоначальной лётной подготовки.
Также в настоящее время имеет место использование метода окулографии в совокупности с проведением психодиагностического обследования испытуемых.
Так, своё применение метод окулогра-фии нашёл в исследовании Синельнико-
ва С.Н. с соавторами «Различия в восприятии цифровой информации операторов авиационного профиля в зависимости от степени экстраверсии» [5]. В исследовании приняло участие 10 человек мужского пола. Часть данного исследования включала в себя сбор данных об индивидуальных психологических особенностях участников с использованием опросника Айзенка и прохождение ими обследования по различным вариантам таблиц Шульте, при этом производилось отслеживание движения глаз с использованием стационарного айтрекера. Одним из выводов эксперимента явилось то, что восприятие цифровой зрительной информации зависит от степени экстраверсии. Авторами было выявлено, что при работе с таблицами Шульте экстравертам требуется больше времени для решения поисковой задачи, чем интровертам.
Примером применения окулографии в совокупности с использованием психодиагностических данных являются исследова-
вой, М.Г. Чепика «Влияние тендерных различий в ходе эксперимента с использованием оборудования Eye Tracker Tobii REX», а также исследование О.В. Ариничевой, А.В. Малишевского и соавторов «Исследование профессионально важных качеств диспетчера по ОВД с использованием оборудования Eye Tracker Tobii REX» [6; 7]. Опыт проведённых экспериментов оказался достаточно полезным, т.к. позволил выявить особенности его планирования, необходимые для корректировки дальнейших исследований.
Таким образом, в заключение можно отметить актуальность и перспективность применения метода окулографии в исследованиях в области лётной эксплуатации. Применение данного метода позволяет исследовать особенности зрительного восприятия, распределения и переключения зрительного внимания. Также можно говорить о целесообразности использования окулографии в процессе первоначальной лётной подготовки.
ния О.В. Ариничевой, А.Е. Герасименко-
Библиографический список
1. Application of Eye Tracking Technology in Aviation, Maritime, and Construction Industries: A Systematic Review / Martinez-Marquez D. [et al.] // Sensors. - 2021. - № 21 (13). -DOI: 10.3390/s21134289.
2. Doyon-Poulin P., Ouellette B., Robert J.-M. Effects of Visual Clutter on Pilot Workload, Flight Performance and Gaze pattern // HCI-Aero '14: Proceedings of the International Conference on Human-Computer Interaction in Aerospace (Santa Clara California, USA, July 30 - August 1, 2014). - Association for Computing Machinery, New York, NY, United States, 2014. -P. 1-7. - DOI: 10.1145/2669592.2669656.
3. Меркулова А.Г., Калинина С.А. Распределение и переключение зрительного внимания при подготовке пилотов-курсантов к лётной деятельности // Гигиена и санитария. -2017. - Т. 96, № 8 - С. 752-755.
4. Фролова Л.И. Комплексные показатели глазодвигательной деятельности, характеризующие распределение и переключение зрительного внимания пилота при взаимодействии с EFIS // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации. - 2023. - № 2 (39). - С. 102-111.
5. Различия в восприятии цифровой информации операторов авиационного профиля в зависимости от степени экстраверсии / С.Н. Синельников [и др.] // Экспериментальные исследования. - 2020. - № 4 (72). - С. 76-81.
6. Ариничева О.В., Герасименкова А.Е., Чепик М.Г. Влияние гендерных различий в ходе эксперимента с использованием оборудования Eye Tracker Tobii REX // Проблемы летной эксплуатации и безопасность полетов. - 2017. - Т. 11. - С. 137-146.
7. Исследование профессионально важных качеств диспетчера по ОВД с использованием оборудования Eye Tracker Tobii REX / О.В. Ариничева [и др.] // Проблемы летной эксплуатации и безопасность полетов. - 2017. - Т. 11. - С. 113-120.
THE RELEVANCE OF THE APPLICATION OF OCULOGRAPHY IN AVIATION
RESEARCH
A.D. Levin, Specialist's degree
Saint Petersburg State University of Civil Aviation named after Chief Marshal of Aviation
A.A. Novikov
(Russia, Saint-Petersburg)
Abstract. This article analyzes the relevance of the application of oculography in aviation research. The analysis is based on the application of this method in a number of scientific studies in the field offlight operation carried out in recent years by domestic and foreign authors. The conclusion is made about the relevance and prospects of using the oculography method in studies of the features of visual perception of information, distribution and switching of visual attention. The expediency of using oculography in the process of initial flight training is noted.
Keywords: aviation, oculography method, research in aviation, human factor, flight operation.
