Eye and Head Tracking Research - Universidade de Berlin
Autor: Sasah | Publicado: 2011-11-26T17:00:00-02:00

Um estudo sobre o movimento dos olhos e cabeça&nbsp;do piloto durante aproximações e pousos foi realizado pela Institute for Aeronautics and Astronautics Technische Universität Berlin, Germany e está disponível para consulta inclusive no site do FAA  aqui.&nbsp;&nbsp; Não vou entrar em muitos detalhes sobre o trabalho mas recomendo a leitura.&nbsp;&nbsp; Selecionei alguns dados interessantes que foram registrados durante a pesquisa.

O trabalho foi feito em um FFS de&nbsp;A330 que utilizou 16 pilotos de 3 empresas (Lufthansa, Condor e LTU) com uma média de 37 anos de idade e 7.500 horas de vôo (cerca de 4.500 hs em glass cockpit).&nbsp; O teste foi realizado&nbsp;em situação de aproximação ILS e pouso a partir do FL200, em condições IMC e CATI.&nbsp; Foram realizados&nbsp;vôos padrão para 3 destinos, cada tripulação realizando 3 a 4 aproximações sendo&nbsp;o comandante o PF e executando todos os&nbsp;procedimentos comuns do vôo em rota, como o approach preparation e&nbsp;briefeing.

O objetivo do estudo foi verificar como os pilotos realizam o scan para obter as várias informações apresentadas pelos instrumentos nas aeronaves de nova geração (glass cockpit) e como isso pode ajudar a melhorar a segurança de vôo.&nbsp; Segue o texto da INTRODUÇÃO do trabalho em questão, transcrito na íntegra:

"INTRODUCTION&nbsp; 
The introduction of the glass cockpit has changed the working situation in a modern aircraft cockpit. The high degree of automation has not only established a high level of safety by reducing the overall workload in the cockpit, it has also led to a complexity, where the correct comprehension and anticipation of system behavior requires intensive training and much experience. Pilots have become supervisors of complex systems and their human-machine interaction is mainly aracterized by monitoring tasks.&nbsp; 
Monitoring - an information selection and gathering process - is the key skill to obtain and maintain situation awareness (SA). Together with system knowledge, the perceived information is essential to assess the system status and to anticipate future changes (Endsley, 1994). Insufficient awareness of the system behavior or engagement status has led to misconception and misunderstanding on the system operators side. Especially the interaction with the auto-flight system can be critical. Automation surprises and mode confusion were often the contributing factors in the chain of events that resulted in aircraft incidents or accidents (Dornheim, 1995). 
A study by Jones &amp; Endsley (1996) of 143 incidents revealed that 76,3% of 262 investigated situation awareness errors could be attributed to the operator’s failure to perceive the situation correctly. A basic investigation of the relevant human-machine interaction may contribute to the&nbsp; nderstanding of the information selection and management process as well as situation and mode awareness aspects in a modern glass cockpit."Todo o procedimento foi filmado e uma estrutura com câmera de filmagem, câmera ocular, fonte IR e&nbsp;espelho semi-tranparente para medir o movimento dos olhos, como mostra a figura abaixo.


Equipamento de medição e posicionamento.
Não só o local para onde o piloto estaria olhando foi registrado, mas também quanto tempo os olhos ficaram fixados naquele ponto.&nbsp;&nbsp;&nbsp; O modelo que foi usado no estudo consiste em 4 imagens: Uma foto digitalizada do painel do A330 onde aparece o ponto que o piloto está fixado (Static Cockpit View), Um modelo virtual do painel (Virtual Cockpit View), filmagem do ponto de vista do piloto (Scene Video) e filmagem do cockpit (Cockpit Video).&nbsp; A figura abaixo mostra os 4&nbsp;elementos da pesquisa registrando o mesmo instante.


As 4 imagens usadas na pesquisa.&nbsp;&nbsp; Neste exemplo o&nbsp;piloto está observando o MCDU do co-piloto. Clique na figura para aumentar.
O resultado é muito interessante e o gráfico gerado pode dizer algo sobre como nos comportamos no cockpit e me permito dar alguns palpites (a partir daqui as análises são pessoais, não constam na pesquisa).&nbsp; Observe que&nbsp;nos fixamos&nbsp;muito mais no PFD (até aí, nada demais) seguido de perto pelo ND. Porém, olhamos mais para a carta (MAP)&nbsp; e pro CDU do que para fora (OUT).&nbsp;&nbsp; Também não há nada de errado pois está IMC.&nbsp; Mas veja que olhamos mais para fora do que pro ECAM.&nbsp; Posso concluir, a princípio, que&nbsp;preferimos&nbsp;que&nbsp;o automatismo cuide dos motores e usamos o tempo para procurar uma referência visual durante nosso scan.&nbsp; 


Gráfico gerado pelos dados da pesquisa (em % de tempo). Clique na figura para aumentar.
Quando o interesse é somente no PFD, foi gerado um gráfico próprio para se saber onde, no PFD, o piloto se fixa mais.&nbsp; Atitude ganha disparado pois é lá que está o FD, seguido de perto por altitude e velocidade.&nbsp; O FMA não apresentou&nbsp;a atenção&nbsp;que eu imaginava.&nbsp;&nbsp; O G/S foi mais observado do que o&nbsp; LOC (?!?!)...será que o pessoal andou chegando alto?

Gráfico incluindo os valores para o PFD. Clique na figura para aumentar.
Por fim, vários gráficos foram gerados pela pesquisa, mas este aqui é o mais interessante (pra mim).&nbsp; Ele mostra a quantidade de tempo (e não em&nbsp;%)&nbsp;em&nbsp;que o piloto se fixou nos instrumentos durante os últimos 17 minutos de vôo (1020s) até o pouso.&nbsp;&nbsp; Os ganhadores aqui foram o PFD, ND, MAP e CDU.&nbsp; No início o piloto deu muito mais atenção as cartas (MAP) e ao CDU.&nbsp;&nbsp; Podemos concluir que foi durante o briefeing.&nbsp; Logo após o piloto fixou sua atenção quase que exclusivamente ao PFD e gradativamente ao ND e aos outros instrumentos.&nbsp;&nbsp; Provavelmente voltou a ser o PF e estava conduzindo o vôo durante a aproximação.&nbsp; Perto do pouso o PFD e o ND junto com o Main Painel(MPN) foram os instrumentos que chamaram mais atenção.&nbsp;&nbsp; Aqui dá pra ver que o piloto estava verificando se a aeronave estava configurada e se estava "tudo certo" para o pouso.&nbsp; Como era um ILS a atenção redobrada sobre o PFD e ND são óbvias.&nbsp; Observe que bem no final (30s para o pouso) as linhas de PFD e OUT se cruzam rápidamente, indicando que o piloto encontrou condições visuais e abandonou o Instrumento para realizar o pouso.




Gráfico em unidade de tempo (s) dos pontos fixados pelo piloto. Clique na figura para aumentar.
É bem interessante analisar os gráficos e tentar imaginar o que o piloto estava fazendo naquele momento do vôo e tentar comparar com o que fazemos no dia-a-dia.&nbsp;&nbsp; É sempre bom lembrar que essa pesquisa foi feita com pilotos alemães voando na europa e que a nossa realidade é um pouco diferente.&nbsp; Mas vale o exercício.


Bons vôos a todos!



Atenção:  Este artigo não está sujeito a atualizações. Consulte as publicações oficiais em  vigor.