论文部分内容阅读
[摘要]随着我国经济的发展与科学技术的进步，民航领域中需求越来越多，民航业在国民经济中国占据中重要地位，航空安全问题成为人们关注的重点。基于此，本文以雷达管制中的视觉搜索模式作为研究对象，通过对当前视觉搜索模式现状研究，分别从注视时长、水平及垂直视角、眼跳市场的方差分析结果进行雷达管制中不同数目飞机存在的视觉搜索模式研究。
[关键词]雷达管制；视觉搜索；模式思考
中图分类号：Y631 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）40-0374-01
引言：
视觉搜索是微软公司推出的搜索模式，用户在使用的时候不需要直接输入关键字就能够在分门别类的图片中进行搜索，但是视觉搜索模式仍然处于初步发展地位，在当前民航业中开始应用，雷达管制中视觉搜索模式已经有了显著的进步，人们将它作为重要的信息获取方式，一方面帮助人们得到来自更多方面的民航业消息，另一方面也保护了民航业的安全。
1.当前视觉搜索模式研究现状
视觉搜索模式中主要有注意搜寻和选择两种搜索模式，注意的搜寻指的是在注视以及扫视的情况下，眼球进行运动，但这种模式的眼球运动搜索范围比较小，一般情况下为了达到预期的效果，人们选择采用眼动仪设备进行技术方面的支持。而注意的选择是由眼球的运动所决定的，在拥有认知理论基础上进行眼前信息的处理，对于个人来说，一个人根据自己的意识状态进行眼球运动，但是当周围有声音或其他因素进行干扰，这个人的眼球运动方向也会发生改变，注视一个物体集中的点叫做注视点，无论是轨迹还是时长都可以被当做参数作为参考。当前视觉搜索模式主要应用在驾驶和横空领域，以航空领域为例，飞行员的视觉搜索模式在飞行过程中起到了至关重要的作用，他们视觉搜索模式的经验与效率呈现出正相关比例。因此，航空领域中对于视觉搜索模式的研究一般会采用实验场景与眼动测量技术结合的方式，对于研究对象眼动指标进行数据的采集与整合，经过分析以后针对不同的情况进行详细的探究，得出视觉搜索模式的基本情况。 影响航空领域视觉搜索模式的因素有很多，驾驶员的视觉搜索能力与他的年纪有关系，经过分析后發现飞机飞行员的经验和场景都会影响视觉搜索，经验比较丰富的飞行员对于视觉搜索模式可以在最大程度上保持最佳的状态，但是需要根据实际情况进行具体分析，飞行员也要从多个角度入手提高自身的素质，保证视觉搜索模式可以出于最佳的状态[1]。
2.雷达管制中不同数目的飞机存在时视觉搜索模式研究
2.1注视时长的方差分析结果
方差分析又被称为变异数分析，当两个或者两个以上的样本平均值之间有一定差异的时候，方差分析可以对其进行检验。不同数目的飞机之间也会存在视觉搜索模式的不同，以5架飞机、7架飞机以及10架飞机作为比较，可以看出其中视觉搜索模式变化情况，首先从注视时长方面进行方差结果分析，分析后结果如下：Levene统计量为1.330，df123为2，df2为12，显著性为0.301，也就是说显著性水平a大于0.05，可以得出飞机无论是5架飞机、7架飞机，还是10架飞机对于注视的时间来说是不存在影响的。
2.2水平及垂直视角的方差分析结果
同样，无论是水平的角度还是垂直的角度，都可以针对视觉搜索模式进行检验，经过检验后得出Leveve统计量为0.501，显著性水平为0.618，同样大于0.05，可见飞行员在雷达管制中不同数量的飞机，无论是水平视角还是垂直视角对于视觉搜索模式来说都没有明显的关联。
2.3眼跳时长的方差分析结果
有人认为，飞行员在执行任务的时候，他的眼跳情况会影响到视角，如果将不同数量飞机座位比较，Levene统计量为0.744，而显著性水平为0.496，同样大于0.05，可见无论多少架飞机，眼跳的时长和视觉搜索模式都不存在联系。
3.雷达管制中视觉搜索模式实验案例分析
在进行实试验的时候，某实验组使用雷达管制进行视觉搜索模式时选择了15名管制学员，15名男生且年龄都在21周岁，在参与实验之前都经过了专业的雷达管制训练，可以轻松在模拟机器上进行相关操作。在实验场景构建方面，因为只是雷达管制模拟机器，无法在设备上相关数据采集软件，实验中被测试人员只可以活动自己的头部，身体其他部分不能动弹，所以雷达管制中不可以进行鼠标操作。该实验组在进行实际操作的时候采用了分屏的方式，雷达管制模拟机器设备中显示的内容，不仅可以在机器显示屏上显现，还能在相关眼动软件中显现，实验组的成员通过计算机系统，打开软件就可以看到实验的具体情况。但是需要注意的是，实验过程中相关信息和数据在投射到电脑眼动软件时会有少量的延迟。
在进行实验人员分配的时候，建议将三个人分为一个组，两个实验组的成员，在管制席位，一个是15位管制学员中的飞行员，在飞行员席位。两个管制席位工作人员中其中一位管制人员需要坐在电脑屏幕前，通过投射过来的眼动仪信息进行口头上的指导和操作，另一位管制人眼需要根据电脑前的指示进行鼠标操作，被实验的飞行人员根据操作的结果第一时间内做出反馈即可[2]。
经过以上两个步骤以后，还需要根据实际情况适当调整被试座位，被试坐在眼动仪之前，在保证舒适的前提下，控制好身体和眼动仪之间的距离，使用track status窗口进行位置调节，眼睛会在窗口中看到两个圆点，这两个圆点呈现出白色，位置确定以后需要保证彩色状态条一定要在绿色的区域内，这种情况下视觉搜索模式追踪的质量最好。系统界面右侧有一个彩色的指示条，可以直接的看出眼动仪是否成功检验到被实验人员的眼睛瞳孔，根据分布的位置可以看出以下三种情况：绿色的情况说明眼动仪已经捕捉到眼睛瞳孔所在位置，试验进行的十分顺利；黄色的情况就表示当前状态下的眼动仪只能够成功捕捉到一只眼球的瞳孔位置，追踪状态需要调整；如果系统呈现的是红色，这就说明眼动仪完全没有捕捉到任何瞳孔位置，也就是没有找到被测试的眼睛。
将定标结果图处理好以后开始记录相关数据，15名被测试人员，每名都会进行5架飞机、7架飞机以及10架飞机的雷达管制情况测验，飞机从出现开始，到起飞，再到降落的整个过程都会完整被表现出来，随后再导出15个人的眼动数据，制作成表格文件的形式进行数据整理与分析。在这其中需要注意的是，定标的时候只对单次实验和单人有效果，再进行下一个人的实验时需要重新定标，被测试的人在进行实验时不能乱动，保持自己身体姿势的不变，头部可以进行小范围的转动，从而保证数据成功采集，这也有利于眼动指标在后期时分析和处理工作。
总结：
总而言之，随着社会的发展与技术，科技水平在提升的时候人们对于各项技术的研究也在不断深入中，航空领域中模拟出一个雷达管制场景，使用眼动测量技术进行实验，得出准确的眼动数据，并且根据注视时间的长度、水平方向的视角和垂直方向的视角进行实验，从而保证实验的真实可靠性。
参考文献：
[1]靳慧斌，张程嵬，张颖，刘亚威.基于工作记忆的雷达管制界面信息编码设计研究[J].科学技术与工程，2017，17（07）：46-51.
[2]王丹. 雷达管制中的视觉搜索模式研究[D].中国民航大学，2016.
姓名：李峰（1983.09--）；性别：男，籍贯：陕西西安，学历：本科，毕业于西安交通大学；现有职称：中级工程师；研究方向：空中交通管制；
[关键词]雷达管制；视觉搜索；模式思考
中图分类号：Y631 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）40-0374-01
引言：
视觉搜索是微软公司推出的搜索模式，用户在使用的时候不需要直接输入关键字就能够在分门别类的图片中进行搜索，但是视觉搜索模式仍然处于初步发展地位，在当前民航业中开始应用，雷达管制中视觉搜索模式已经有了显著的进步，人们将它作为重要的信息获取方式，一方面帮助人们得到来自更多方面的民航业消息，另一方面也保护了民航业的安全。
1.当前视觉搜索模式研究现状
视觉搜索模式中主要有注意搜寻和选择两种搜索模式，注意的搜寻指的是在注视以及扫视的情况下，眼球进行运动，但这种模式的眼球运动搜索范围比较小，一般情况下为了达到预期的效果，人们选择采用眼动仪设备进行技术方面的支持。而注意的选择是由眼球的运动所决定的，在拥有认知理论基础上进行眼前信息的处理，对于个人来说，一个人根据自己的意识状态进行眼球运动，但是当周围有声音或其他因素进行干扰，这个人的眼球运动方向也会发生改变，注视一个物体集中的点叫做注视点，无论是轨迹还是时长都可以被当做参数作为参考。当前视觉搜索模式主要应用在驾驶和横空领域，以航空领域为例，飞行员的视觉搜索模式在飞行过程中起到了至关重要的作用，他们视觉搜索模式的经验与效率呈现出正相关比例。因此，航空领域中对于视觉搜索模式的研究一般会采用实验场景与眼动测量技术结合的方式，对于研究对象眼动指标进行数据的采集与整合，经过分析以后针对不同的情况进行详细的探究，得出视觉搜索模式的基本情况。 影响航空领域视觉搜索模式的因素有很多，驾驶员的视觉搜索能力与他的年纪有关系，经过分析后發现飞机飞行员的经验和场景都会影响视觉搜索，经验比较丰富的飞行员对于视觉搜索模式可以在最大程度上保持最佳的状态，但是需要根据实际情况进行具体分析，飞行员也要从多个角度入手提高自身的素质，保证视觉搜索模式可以出于最佳的状态[1]。
2.雷达管制中不同数目的飞机存在时视觉搜索模式研究
2.1注视时长的方差分析结果
方差分析又被称为变异数分析，当两个或者两个以上的样本平均值之间有一定差异的时候，方差分析可以对其进行检验。不同数目的飞机之间也会存在视觉搜索模式的不同，以5架飞机、7架飞机以及10架飞机作为比较，可以看出其中视觉搜索模式变化情况，首先从注视时长方面进行方差结果分析，分析后结果如下：Levene统计量为1.330，df123为2，df2为12，显著性为0.301，也就是说显著性水平a大于0.05，可以得出飞机无论是5架飞机、7架飞机，还是10架飞机对于注视的时间来说是不存在影响的。
2.2水平及垂直视角的方差分析结果
同样，无论是水平的角度还是垂直的角度，都可以针对视觉搜索模式进行检验，经过检验后得出Leveve统计量为0.501，显著性水平为0.618，同样大于0.05，可见飞行员在雷达管制中不同数量的飞机，无论是水平视角还是垂直视角对于视觉搜索模式来说都没有明显的关联。
2.3眼跳时长的方差分析结果
有人认为，飞行员在执行任务的时候，他的眼跳情况会影响到视角，如果将不同数量飞机座位比较，Levene统计量为0.744，而显著性水平为0.496，同样大于0.05，可见无论多少架飞机，眼跳的时长和视觉搜索模式都不存在联系。
3.雷达管制中视觉搜索模式实验案例分析
在进行实试验的时候，某实验组使用雷达管制进行视觉搜索模式时选择了15名管制学员，15名男生且年龄都在21周岁，在参与实验之前都经过了专业的雷达管制训练，可以轻松在模拟机器上进行相关操作。在实验场景构建方面，因为只是雷达管制模拟机器，无法在设备上相关数据采集软件，实验中被测试人员只可以活动自己的头部，身体其他部分不能动弹，所以雷达管制中不可以进行鼠标操作。该实验组在进行实际操作的时候采用了分屏的方式，雷达管制模拟机器设备中显示的内容，不仅可以在机器显示屏上显现，还能在相关眼动软件中显现，实验组的成员通过计算机系统，打开软件就可以看到实验的具体情况。但是需要注意的是，实验过程中相关信息和数据在投射到电脑眼动软件时会有少量的延迟。
在进行实验人员分配的时候，建议将三个人分为一个组，两个实验组的成员，在管制席位，一个是15位管制学员中的飞行员，在飞行员席位。两个管制席位工作人员中其中一位管制人员需要坐在电脑屏幕前，通过投射过来的眼动仪信息进行口头上的指导和操作，另一位管制人眼需要根据电脑前的指示进行鼠标操作，被实验的飞行人员根据操作的结果第一时间内做出反馈即可[2]。
经过以上两个步骤以后，还需要根据实际情况适当调整被试座位，被试坐在眼动仪之前，在保证舒适的前提下，控制好身体和眼动仪之间的距离，使用track status窗口进行位置调节，眼睛会在窗口中看到两个圆点，这两个圆点呈现出白色，位置确定以后需要保证彩色状态条一定要在绿色的区域内，这种情况下视觉搜索模式追踪的质量最好。系统界面右侧有一个彩色的指示条，可以直接的看出眼动仪是否成功检验到被实验人员的眼睛瞳孔，根据分布的位置可以看出以下三种情况：绿色的情况说明眼动仪已经捕捉到眼睛瞳孔所在位置，试验进行的十分顺利；黄色的情况就表示当前状态下的眼动仪只能够成功捕捉到一只眼球的瞳孔位置，追踪状态需要调整；如果系统呈现的是红色，这就说明眼动仪完全没有捕捉到任何瞳孔位置，也就是没有找到被测试的眼睛。
将定标结果图处理好以后开始记录相关数据，15名被测试人员，每名都会进行5架飞机、7架飞机以及10架飞机的雷达管制情况测验，飞机从出现开始，到起飞，再到降落的整个过程都会完整被表现出来，随后再导出15个人的眼动数据，制作成表格文件的形式进行数据整理与分析。在这其中需要注意的是，定标的时候只对单次实验和单人有效果，再进行下一个人的实验时需要重新定标，被测试的人在进行实验时不能乱动，保持自己身体姿势的不变，头部可以进行小范围的转动，从而保证数据成功采集，这也有利于眼动指标在后期时分析和处理工作。
总结：
总而言之，随着社会的发展与技术，科技水平在提升的时候人们对于各项技术的研究也在不断深入中，航空领域中模拟出一个雷达管制场景，使用眼动测量技术进行实验，得出准确的眼动数据，并且根据注视时间的长度、水平方向的视角和垂直方向的视角进行实验，从而保证实验的真实可靠性。
参考文献：
[1]靳慧斌，张程嵬，张颖，刘亚威.基于工作记忆的雷达管制界面信息编码设计研究[J].科学技术与工程，2017，17（07）：46-51.
[2]王丹. 雷达管制中的视觉搜索模式研究[D].中国民航大学，2016.
姓名：李峰（1983.09--）；性别：男，籍贯：陕西西安，学历：本科，毕业于西安交通大学；现有职称：中级工程师；研究方向：空中交通管制；