在虚拟现实飞行任务中利用飞行员驾驶杆输入区分工作负荷
人机交互
2023-09-20 v2
摘要
航空等高风险操作任务需要逼真且能诱发高水平工作负荷的训练环境。虚拟现实（VR）为飞行员提供了沉浸式、安全且有效的模拟 3D 训练环境。此类训练环境的一个额外优势是可个性化以增强学习，例如通过实时适应用户工作负荷来调整仿真。问题仍在于如何在训练中可靠且稳健地测量飞行员工作负荷。本研究中有六名新手军事飞行员（平均 34.33 飞行小时）在 VR 飞行模拟器中执行变速机动。其中一半运行中增加了听觉 2-back 任务作为次要任务。这产生了低和高工作负荷的试验，我们通过飞行员在纵向（即俯仰）和横向（即滚转）方向上的控制输入进行比较。我们从驾驶杆数据中提取飞行员操纵器工作负荷（PIW），并进行二元逻辑回归以确定 PIW 是否能预测任务诱发的工作负荷。结果表明，在执行变速机动时，驾驶杆纵向输入可预测工作负荷（低 vs. 高）。鉴于 PIW 可能是任务特异性指标，未来工作可考虑（神经）生理学预测因子。尽管如此，本文提供的证据表明，在 VR 飞行模拟器中测量 PIW 可提供确定工作负荷的实时、非侵入性手段。
引用
@article{arxiv.2309.09619,
title = {Differentiating Workload using Pilot's Stick Input in a Virtual Reality Flight Task},
author = {Evy van Weelden and Carl W. E. van Beek and Maryam Alimardani and Travis J. Wiltshire and Wietse D. Ledegang and Eric L. Groen and Max M. Louwerse},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.09619},
year = {2023}
}