揭秘喷气式飞机飞行员的内心世界

学习驾驶喷气式飞机是一项极其艰巨的任务。飞行员不仅需要具备高超的驾驶技巧，还要处理来自飞机仪表盘的大量信息，并且必须在巨大的体力压力下完成这些操作。成为一名喷气式飞机飞行员需要数百小时的训练才能达到熟练水平。这需要付出高昂的成本，而且飞行员的学习速度也存在很大差异。多年来，航空业一直面临着如何衡量培训效果的挑战。.

在一项突破性的研究中，研究人员设计了一种新方法，揭示飞行员在飞行时内心的活动。在这项合作研究项目中， 福贝尔实验室、爱荷华大学 操作员绩效实验室、 蒙特利尔大学和 柯林斯宇航公司 （一家航空电子设备和模拟培训公司）汇集各自的专业领域，共同开发出一种评估飞行心理负荷的创新方法。

飞行实验

在人机技术的实验性结合中，Aero Vodochody L-29 喷气式飞机的仪表盘上集成了 NeuroTracker 系统，飞行员还连接了 眼动追踪 和 心电图 设备。

这套装置也在飞行训练模拟器中进行了模拟。其目的是客观地测量三种飞行机动动作下的认知和生理负荷，评估其对飞行表现的影响，并将这些结果与实际飞行和模拟飞行进行比较。.

培训与测试

研究中的飞行员首先完成了为期15次的 NeuroTracker 计划，以建立较高的认知基线。随后，他们进行了第一轮实机和模拟飞行测试，其中包括低、中、高难度的飞行机动动作，例如在规定时间内完成带有滚转的陡峭爬升。.

研究人员测量了眼动追踪和脑电信号，并分析了飞行员的技术表现。在第二轮测试中，他们重复了相同的测试流程，但增加了一项新的内容——飞行员在执行机动动作的同时，还需要进行 NeuroTracker 测试。研究人员的理论是， NeuroTracker 可以测量飞行员的剩余认知能力。反过来，这将揭示每项任务所涉及的心理负荷——这是前所未有的尝试。.

发现了什么

所有测试都发现，大脑负荷异常高。飞行员执行 NeuroTracker 的能力大幅下降，几乎耗尽了他们所有的剩余认知能力。飞行操作难度越大，这种影响就越明显。与实际飞行相比，模拟器对心理和生理负荷的影响较小，这一发现对于识别虚拟训练的局限性尤为重要。.

如何应用

通过测量各种场景下飞行员的工作负荷，并结合绩效指标，这种方法可以用来评估飞行员的训练能力，并根据其具体需求定制训练负荷。.

通过合理优化的训练方案，可以降低训练失败率，加快学习速度，从而带来诸多益处。此外，评估剩余认知能力也有助于衡量学员的绩效准备情况。.

获奖研究

这项研究近期在I/ITSEC（跨军种/行业培训、模拟和教育大会）上发表——该大会是全球规模最大的模拟和培训行业专业人士盛会。由于迫切需要能够提高人员培训成本效益和效果的解决方案，该研究荣获“最佳培训论文”奖，并被军方领导人誉为“衡量作战准备情况的首要客观指标”。该研究是多年研究项目的初始阶段，目前正在对专家飞行员进行测试，为下一阶段做准备。.

学习参考资料

训练效果的感知认知和生理评估

2017年跨军种/行业培训、模拟和教育会议（I/ITSEC）

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