METHODS OF EYE TRACKING AND PROSPECTS OF USING IT FOR THE TRAINING OF AVIATION MEDICINE SPECIALISTS



Cite item

Full Text

Abstract

With the development of photography and filming, the choice of methods for the study of eye movements was increasingly reduced to video recording and subsequent analysis of video material. Currently videooculography modern and useful technique of eye tracking based on the fixation of the pupil with infrared cameras. With the rapid development of aviation technology and update of human factors in the system “man - flying machine”, training of medical professionals who are trained in methods of assessing the functional reserves of attention, the quality of his distribution and General piloting skills is a bylog increase in the level of safety and videooculography - a successful tool to achieve these goals. The method of mobile binocular eye tracking has promising directions in the ergonomic assessment of the pilot›s workplace, which justifies the location of devices on the dashboard, clarifies the display and alarm systems. Support of the pilot by trained medical specialists, control of his physiological and psychophysiological indicators, will provide the possibility of correction of erroneous actions and will allow to avoid accidents in the event of complex flight situations and illusions of spatial position. Analysis of the quality of attention distribution will provide an opportunity to establish the boundaries of the human factor, which will contribute to the timely identification and solution of emerging ergonomic problems.

Full Text

ЦЕЛЬ Разработать методику применения технологии айтрекинга в интересах подготовки специалистов авиационной медицины. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Изучение зрительного восприятия, как сложного, комплексного психофизиологического процесса берет свое начало в конце XIX в. Впервые, исследования считывания информации при чтении текста произвел, совместно с коллегами, французский врач-офтальмолог Луи Эмиль Жаваль и описал в своем труде «Психология чтения и прочитывания» в 1878 г. [6]. Первоначальные эксперименты по изучению движений глаз производились путем визуального наблюдения за их перемещением в зеркале, механической записи с помощью дополнительных устройств, контактирующих с роговицей, и записи движений глаз отраженным пучком света на светочувствительных лентах. Также использовались: записи роговичного блика, электроокулография, некоторые фотоэлектрические методики записи движений глаз, создание стабилизированного сетчаточного изображения при помощи контактной линзы и, наконец, резиновые присоски, множество различных видов которых разработал и успешно использовал отечественный ученый Альфред Ярбус [7]. С развитием фото- и киносъемки выбор методов исследования глазных движений все чаще сводился к видеозаписи и последующему анализу видеоматериала. В 1947 г. Пол Фиттс, психолог из Университета штата Огайо, изучал движения глаз пилотов при посадке самолета. Его исследования считаются предтечей появления инженерной психологии. В своих работах Фиттс использовал первые айтрекеры нашлемного типа. А появившиеся в 80-х годах прошлого века видеоокулографы, использующие видеокамеру для отслеживания положения зрачка, по своей технологии оказались наиболее удобны для исследовательских целей [6]. Один из ведущих ученых РФ в области авиационной медицины и психологии, профессор В. А. Пономаренко со своими коллегами разработал концепции человеческого фактора в авиационной авариологии, образа полета и его роли в профессиональной деятельности летчика, в том числе с помощью системы айтрекинга [4]. В настоящее время видеоокулография современная и востребованная техника айтрекинга, основанная на фиксации зрачка инфракрасными камерами. Современные айтрекеры представляют собой компактные и мощные инструменты для проведения исследований в области изучения движений глаз. Они подразделяются, в основном, на два типа: стационарные устройства в виде приставок к мониторам и мобильные устройства по типу очков. В связи с относительной доступностью мобильных и стационарных айтрекингов в последнее время количество исследований в различных областях науки с их использованием заметно возросло, в том числе и в области авиационной медицины и инженерной психологии. С помощью авиационных симуляторов и тренажеров пространственной дезориентации авторы всего мира, используя айтрекеры, исследуют вопросы эргономики кабины летательных аппаратов, особенностей физиологии анализаторов летчика, распределения внимания операторов и прорабатывают проблемы иллюзий полета [2, 8-10]. В условиях стремительного развития авиационной техники и актуализации человеческого фактора в системе «человек-летательный аппарат», подготовка медицинских специалистов, владеющих методиками оценки функциональных резервов внимания, качества его распределения и общих навыков пилотирования является залогом повышения уровня безопасности полетов [1, 4], а видеоокулография - успешный инструмент достижения данных целей. Методика мобильного бинокулярного трекинга глаз имеет перспективные направления в эргономической оценке рабочего места летчика, при которой обосновываются расположения приборов на приборной панели, уточняются системы индикации и сигнализации. Стационарный айтрекинг глаз может успешно применяться у операторов беспилотных летательных аппаратов [5]. Сопровождение летчика подготовленными медицинскими специалистами, контроль его физиологических и психофизиологических показателей, обеспечит возможность корректировки ошибочных действий и позволит избежат ь авиационных происшествий при возникновении сложных полетных ситуации и иллюзий пространственного положения [1, 3]. Анализ качества распределения внимания предоставит возможность установить границы человеческого фактора, что поспособствует своевременному выявлению и решению возникающих эргономических проблем. ВЫВОДЫ Методика мобильного бинокулярного трекинга глаз имеет перспективные направления в эргономической оценке рабочего места летчика, при ко- торой обосновываются расположения приборов на приборной панели, уточняются системы индикации и сигнализации. Сопровождение летчика подготовленными медицинскими специалистами, контроль его физиологических и психофизиологических показателей, обеспечит возможность корректировки ошибочных действий и позволит избежать авиаци- онных происшествий при возникновении сложных полетных ситуаций и иллюзий пространственного положения. Анализ качества распределения внимания предоставит возможность установить границы человеческого фактора, что поспособствует своевременному выявлению и решению возникающих эргономических проблем.
×

About the authors

A A Blaginin

S. M. Kirov Military Medical Academy

Saint Petersburg, Russia

S N Sinelnikov

S. M. Kirov Military Medical Academy

Saint Petersburg, Russia

I O Naturalnikov

S. M. Kirov Military Medical Academy

Saint Petersburg, Russia

S V Trofimenko

S. M. Kirov Military Medical Academy

Saint Petersburg, Russia

R I Tkachenko

S. M. Kirov Military Medical Academy

Saint Petersburg, Russia

References

  1. Благинин А. А. Медицинские аспекты безопасности полетов. Военно-медицинский журнал. 2017. Т. 338, № 4. С. 51-56.
  2. Благинин А. А. [и др.] Оценка особенностей распределения внимания операторов с помощью методики стационарного айтрекинга. Вестник психофизиологии. СПб., 2019. №3. С. 89-92.
  3. Коваленко П. А. Иллюзия полета (авиационная делиалогия). М.: 2006. 376 с.
  4. Пономаренко В. А. Авиация. Человек. Дух. Москва, 2017. 472 с.
  5. Синельников С. Н. Психофизиологические особенности деятельности операторов беспилотных летательных аппаратов. Медицинские аспекты безопасности полетов: материалы Всеармейской научно-практической конференции. СПб.: ВМедА, 2017. С. 167-169.
  6. Шаболтас А. В. Технология айтрекинга в психофизиологических исследованиях: история и перспективы. Актуальные проблемы психологии правоохранительной деятельности: Концепции, подходы, технологии. Материалы международной научно-практической конференции (васильевские чтения - 2019). СПб.: 2019. С. 366-371.
  7. Ярбус А. Л. Роль движений глаз в процессе зрения. М.: Наука, 1965. 167 с.
  8. Frantis P., Petru A. The Giant Hand illusion experienced on a simulator. Aerosp. Med. Hum. Perform. 2018. 89 (6): 557-562.
  9. Ledegang W. D., Groen E. L. Spatial disorientation infl uences on pilots visual scanning and fl ight performance. Aerosp. Med. Hum. Perform. 2018. 89 (10): 873-882.
  10. Lewkowicz R., Fudali-Czyż A., Bałaj B., Francuz P. Change detection fl icker task eff ects on simulator-induced spatial disorientation events. Aerosp. Med. Hum. Perform. 2018. 89 (10): 863-872.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2019 Blaginin A.A., Sinelnikov S.N., Naturalnikov I.O., Trofimenko S.V., Tkachenko R.I.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 77760 от 10.02.2020.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies