En colaboración con Swiss International Air Lines, NASA y otros socios, Los investigadores de ETH Zurich han desarrollado un software de seguimiento ocular para su uso en la formación de pilotos. Esto permite a los instructores analizar el comportamiento de la mirada de los estudiantes pilotos en la cabina.

Cualquiera que se haya sentado alguna vez en una cabina sabrá cuán mentalmente desafiante es pilotar un avión. Durante un vuelo, pilotos y copilotos tienen que procesar una enorme cantidad de visual, información acústica y espacial. Vigilar constantemente los numerosos instrumentos de la cabina es una tarea ardua, ya que los pilotos deben comprobar los indicadores correctos durante una maniobra, a menudo en un orden específico.

Este proceso de "escaneo" de los sistemas de vuelo es algo que los pilotos internalizan durante su entrenamiento. Pero incluso para instructores experimentados, Es difícil juzgar si un estudiante piloto está buscando los instrumentos adecuados en el momento crucial. Ahora, en colaboración con Swiss International Air Lines, Los investigadores dirigidos por el profesor Martin Raubal de ETH Zurich han utilizado la tecnología de seguimiento ocular por primera vez para comprender cómo los pilotos monitorean los sistemas automáticos de un avión de pasajeros moderno.

Viendo lo que ve el piloto

La tecnología de seguimiento ocular basada en cámara permite un seguimiento preciso de los movimientos oculares de una persona. "Dado que los movimientos oculares permiten sacar conclusiones sobre los procesos de pensamiento de una persona, Swiss vino a nosotros con la idea de utilizar el seguimiento ocular en el entrenamiento de pilotos, "dice Martin Raubal, Catedrático de Ingeniería de Geoinformación en ETH Zurich.

La idea se convirtió en una asociación económica de varios años que involucró a la NASA, Lufthansa Aviation Training y la Universidad de Oregon, además de ETH Zurich. Aquí, el objetivo común era mejorar la formación en simuladores de vuelo y, por tanto, la seguridad de la cabina. El equipo de Raubal desarrolló un software con el nombre de "iAssyst" que ayuda a los instructores de vuelo mientras entrenan a los pilotos en ciernes. Los investigadores escribieron recientemente sobre su trabajo en la revista Ergonomía .

Reducir la carga de los instructores

El Instructor Assistant System (iAssyst) integra video, grabaciones de audio y simulador mientras se muestran simultáneamente los patrones de mirada de los pilotos. Para evitar distraer a los pilotos, Un sistema de seguimiento ocular que consta de cámaras fijas y sensores infrarrojos se instaló especialmente en la cabina de un simulador de vuelo A320. "Configurar y calibrar el sistema para cada piloto en formación es más laborioso que con las gafas de seguimiento ocular, pero nos proporcionó mejores resultados, "explica David Rudi, quien implementó la aplicación como parte de su doctorado en el Laboratorio Geogaze de la Cátedra de Ingeniería en Geoinformación.

Los investigadores de ETH Zurich diseñaron su software en estrecha cooperación con expertos en aviación de los socios del proyecto antes de evaluarlo con la ayuda de siete instructores activos de Suiza. Durante un vuelo de entrenamiento, el instructor se sienta en la parte trasera de la cabina, desde donde operan el simulador y desempeñan el papel de controlador de vuelo al mismo tiempo que vigilan de cerca al piloto. "Como resultado, Los instructores a veces pierden, o juzgan mal, información relevante que es vital para analizar la sesión de entrenamiento del piloto. "dice Rudi.

Los comentarios del estudio mostraron que iAssyst en realidad permitió a los instructores analizar el rendimiento de vuelo de los pilotos con mayor precisión. "La herramienta nos ayuda a reconocer las debilidades en el escaneo sistemático y a detectar lagunas en la percepción durante ciertas fases del vuelo, "confirma el piloto de Swiss Air Lines Benedikt Wagner, quien es instructor él mismo y supervisó el proyecto de seguimiento ocular por parte de Swiss. Usando el software, los formadores pudieron evaluar mejor las causas de los posibles errores del piloto y adaptar la formación en consecuencia.

Centrado en objetivos individuales

Esta es la primera vez que un proyecto de investigación analiza las interacciones de los pilotos basadas en la mirada en un simulador de vuelo. Como parte de la colaboración, era importante para el equipo de Raubal generar un beneficio científico independiente, porque la formación de pilotos optimizada no era suficiente para ETH como un objetivo en sí mismo. "Por lo tanto, nos enfocamos en el desarrollo de software, "dice Rudi.

Para los suizos, por otra parte, el proyecto trataba principalmente del proceso de escaneo en la cabina. Gracias al sistema de seguimiento ocular, pudieron estudiar este aspecto por separado junto con psicólogos de aviación de la NASA y la Universidad de Oregon. Los conocimientos resultantes han dado lugar a nuevas directrices para el seguimiento visual de los sistemas de vuelo automáticos. Lufthansa Aviation Training proporcionó al consorcio la experiencia técnica y la infraestructura del simulador. Finalmente, la Oficina Federal de Aviación Civil (FOCA) cubrió alrededor del 40 por ciento de los costos del proyecto.

Una herramienta, muchas posibilidades

Raubal y Rudi ven una aplicación obvia de iAssyst en las discusiones de evaluación realizadas después de los vuelos de entrenamiento en un simulador. A largo plazo, el programa también podría usarse en cabinas reales, aunque esa posibilidad sigue estando muy lejos.

Pero la aviación no es el único campo de investigación en el que el seguimiento ocular puede contribuir a mejorar las interacciones entre los usuarios y los sistemas técnicos. Según Raubal y Rudi, su software también podría utilizarse en la formación médica, por ejemplo, donde los médicos usan simuladores para practicar la realización de operaciones en un cuerpo artificial.