本文關(guān)鍵詞：軍事飛行員在模擬定向任務(wù)中的視覺(jué)搜索特征的研究

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【摘要】：視覺(jué)是人類(lèi)獲取信息的重要渠道，眼動(dòng)指標(biāo)可以直接反映人們的心理過(guò)程，飛行員的視覺(jué)特征一直是飛行研究的焦點(diǎn)。飛行員更好的完成飛行和作戰(zhàn)任務(wù)都和高效的視覺(jué)搜索策略緊密相關(guān)。近十年來(lái)，眼動(dòng)測(cè)量方法較多的被用在飛行員的視覺(jué)行為研究上，眼動(dòng)儀是基于紅外線記錄角膜反射光，以便能對(duì)實(shí)時(shí)記錄當(dāng)前情境中的眼睛運(yùn)動(dòng)。記錄完成后對(duì)其眼動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分析則可獲得整個(gè)飛行過(guò)程中飛行員的注意力分配和認(rèn)知負(fù)荷等信息。 為了深入探討軍事飛行員的視覺(jué)搜索特征，以了解其注意分配規(guī)律和視覺(jué)信息加工情況。本研究采用專(zhuān)家-新手范式，由于飛行員的特殊專(zhuān)業(yè)性質(zhì)，為了更好的獲得優(yōu)秀組的視覺(jué)搜索特征，實(shí)驗(yàn)中采取了專(zhuān)家-一般-新手的范式。由于實(shí)驗(yàn)中采取的模擬器為初級(jí)模擬器，操作難度易，為了分析和比較專(zhuān)業(yè)飛行員的兩組被試間及專(zhuān)業(yè)飛行員和無(wú)經(jīng)驗(yàn)者飛行員在視覺(jué)模式上究竟存在哪些差異，新手組采用了毫無(wú)飛行經(jīng)驗(yàn)的地勤人員。實(shí)驗(yàn)分別通過(guò)儀表閃現(xiàn)及堅(jiān)信儀表訓(xùn)練，收集被試的行為指標(biāo)和眼動(dòng)指標(biāo)，分析和比較了不同水平飛行員對(duì)儀表讀數(shù)判斷的反應(yīng)時(shí)、準(zhǔn)確率，以及在“堅(jiān)信儀表”科目的飛行過(guò)程中三組不同水平被試的眼動(dòng)指標(biāo)間差異和不同興趣區(qū)的注意力分配情況。以此了解和探討不同水平飛行員在不同認(rèn)知負(fù)荷下的認(rèn)知模式、視覺(jué)搜索模式的差異和特點(diǎn)，研究結(jié)果為新手飛行員的培訓(xùn)及飛行績(jī)效的評(píng)價(jià)提供借鑒。 本研究共包括兩個(gè)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)一：選取儀表空間定向訓(xùn)練模擬器中的“儀表閃現(xiàn)”系列訓(xùn)練，該訓(xùn)練是讓被試觀看儀表閃現(xiàn)，然后對(duì)該儀表閃現(xiàn)的讀數(shù)進(jìn)行判斷，并同時(shí)測(cè)量和記錄其讀數(shù)過(guò)程的反應(yīng)時(shí)。該實(shí)驗(yàn)可考察不同水平的被試在不同儀表呈現(xiàn)時(shí)間下對(duì)儀表讀數(shù)判斷的反應(yīng)時(shí)和準(zhǔn)確率的差異，并探討其對(duì)認(rèn)知加工能力和視覺(jué)策略的影響。采用3×3×2混合設(shè)計(jì)，自變量為被試水平(優(yōu)秀，一般，新手)：優(yōu)秀組，飛行時(shí)間在1500h以上(含1500h)，一般組，飛行時(shí)間在800h以下(含800h)，新手組選取無(wú)飛行實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的地勤戰(zhàn)士；儀表類(lèi)型(速度表，高度表，羅盤(pán))和儀表呈現(xiàn)時(shí)間(500ms，1000ms)。其中被試水平屬于組間因素，其余均為組內(nèi)因素。因變量是被試判斷讀數(shù)的反應(yīng)時(shí)和正確率。 實(shí)驗(yàn)二：采用儀表空間定向訓(xùn)練模擬器中的“堅(jiān)信儀表”飛行科目，該科目是模擬無(wú)外景只有通過(guò)座艙儀表收集信息的情況下，保持飛機(jī)飛行姿態(tài)并完成任務(wù)。與此同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中給被試佩戴眼動(dòng)儀觀測(cè)和記錄整個(gè)飛行過(guò)程中被試的眼動(dòng)情況，考察不同水平被試在不同認(rèn)知負(fù)荷下的眼動(dòng)規(guī)律及完成任務(wù)情況的差異。采用3×2混合設(shè)計(jì)，自變量為被試水平，分為優(yōu)秀、一般、新手這三組，其中優(yōu)秀組飛行時(shí)間在1500h及以上，一般組飛行時(shí)間在800h及以下，而新手組選取無(wú)飛行實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的地勤戰(zhàn)士；任務(wù)種類(lèi)分為任務(wù)一和任務(wù)二，其中任務(wù)一為基礎(chǔ)任務(wù)，即保持飛機(jī)原始狀態(tài)的飛行，任務(wù)二是在任務(wù)一的基礎(chǔ)上，還需多完成一個(gè)附加任務(wù)。其中被試水平屬于組間因素，其余均為組內(nèi)因素。因變量為被試完成任務(wù)的成績(jī)。 主要研究結(jié)果 實(shí)驗(yàn)一：對(duì)儀表判斷正確率的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示：（1）不同儀表類(lèi)型間正確率差異顯著（F=4.108，P=0.023），經(jīng)進(jìn)一步LSD檢驗(yàn)表明：速度表的正確率（P=0.81±0.02）和羅盤(pán)的正確率（P=0.82±0.02）顯著大于高度表的正確率（0.77±0.01），而速度表和羅盤(pán)的正確率則差異不顯著；（2）不同呈現(xiàn)時(shí)間下正確率差異高度顯著（F=47.713，P=0.000），經(jīng)進(jìn)一步LSD檢驗(yàn)表明：500ms下的正確率（0.75±0.01）明顯低于1000ms下的正確率（0.86±0.02）；（3）不同被試水平間正確率高度顯著（F=18.870，，P=0.000），經(jīng)進(jìn)一步LSD檢驗(yàn)表明：優(yōu)秀組的正確率（0.88±0.20）明顯高于一般組（0.81±0.02）和新手組（0.73±0.02），而后兩者間也存在顯著差異。(4)被試水平與呈現(xiàn)時(shí)間及儀表類(lèi)型間交互作用均不顯著。對(duì)儀表判斷反應(yīng)時(shí)：（1）不同儀表類(lèi)型反應(yīng)時(shí)差異高度顯著（F=22.881，P=0.000），經(jīng)進(jìn)一步LSD檢驗(yàn)表明：速度表的反應(yīng)時(shí)（2724.74±80.33ms）和羅盤(pán)的反應(yīng)時(shí)（2741.61±110.10ms）顯著短于高度表的反應(yīng)時(shí)（3343.70±133.22ms），而速度表和羅盤(pán)的正確率則差異不顯著；（2）不同呈現(xiàn)時(shí)間反應(yīng)時(shí)差異高度顯著（F=24.750，P=0.000），經(jīng)進(jìn)一步LSD檢驗(yàn)表明：500ms下的反應(yīng)時(shí)（3136.91±118.64ms）明顯長(zhǎng)于1000ms下的反應(yīng)時(shí)（2736.46±79.12ms）；（3）不同被試水平反應(yīng)時(shí)差異高度顯著（F=20.090，P=0.000），經(jīng)進(jìn)一步LSD檢驗(yàn)表明：優(yōu)秀組的反應(yīng)時(shí)（2530.99±171.51ms）和一般組（2577.36±162.30ms）明顯高于新手組（3701.69±134.54ms），而前兩者則無(wú)顯著差異。(4)被試水平與呈現(xiàn)時(shí)間及儀表類(lèi)型間交互作用均不顯著。 實(shí)驗(yàn)二：結(jié)果顯示：（1）任務(wù)成績(jī)：儀表類(lèi)型主效應(yīng)高度顯著（F=358.990，P=0.000），任務(wù)水平主效應(yīng)高度顯著（F=614.140，P=0.000），被試水平主效應(yīng)高度顯著（F=8.697，P=0.004）；(2)瞳孔尺寸：任務(wù)類(lèi)型主效應(yīng)高度顯著（F=18.776，P=0.005），被試水平主效應(yīng)高度顯著（F=8.804，P=0.000），被試水平與任務(wù)水平間交互作用高度顯著（F=62.410，P=0.000）；（3）注視頻率：任務(wù)類(lèi)型主效應(yīng)高度顯著（F=104.610，P=0.000），被試水平主效應(yīng)高度顯著（F=33.530，P=0.000）；（4）平均注視時(shí)間：任務(wù)類(lèi)型主效應(yīng)高度顯著（F=28.070，P=0.000），被試水平主效應(yīng)高度顯著（F=6.120，P=0.007）；（5）眼跳頻率：任務(wù)類(lèi)型主效應(yīng)高度顯著（F=109.010，P=0.000），被試水平主效應(yīng)高度顯著（F=4..210，P=0.000），被試水平與任務(wù)水平間交互作用顯著（F=4.450，P=0.020）；（6）平均眼跳時(shí)間：任務(wù)類(lèi)型主效應(yīng)高度顯著（F=49.160，P=0.000），被試水平主效應(yīng)不顯著（F=1.820，P=0.180），(3)被試水平與任務(wù)類(lèi)型間交互作用不顯著（P0.05）；（7）平均眼跳幅度：任務(wù)類(lèi)型主效應(yīng)高度顯著（F=34.300，P=0.000），被試水平主效應(yīng)高度顯著（F=7.825，P=0.002）；（8）平均眼跳速度：任務(wù)類(lèi)型主效應(yīng)高度顯著（F=25.880，P=0.000），被試水平主效應(yīng)高度顯著（F=8.131，P=0.002）；（9）注視時(shí)間百分比：興趣區(qū)主效應(yīng)高度顯著（F=111.130，P=0.000），興趣區(qū)與被試水平間交互作用高度顯著（F=22.100，P=0.000），興趣區(qū)和任務(wù)水平間交互作用高度顯著（F=37.470，P=0.000）；(10)注視點(diǎn)百分比：興趣區(qū)主效應(yīng)高度顯著（F=72.776，P=0.000），被試水平主效應(yīng)不顯著（F=2.552，P=0.090），興趣區(qū)與被試水平間交互作用高度顯著（F=39.130，P=0.000），興趣區(qū)和任務(wù)水平間交互作用高度顯著（F=13.760，P=0.000），興趣區(qū)與被試水平間交互作用高度顯著（F=22.100，P=0.000），興趣區(qū)和任務(wù)水平間交互作用高度顯著（F=37.470，P=0.000）。 研究結(jié)論如下 1.專(zhuān)家飛行員在任務(wù)過(guò)程中，善于利用自身經(jīng)驗(yàn)，信息加工模塊化，決策能力也較強(qiáng)。 2.專(zhuān)家和新手采取了不同的視覺(jué)搜索策略，且專(zhuān)家的認(rèn)知技能更強(qiáng)。 3.專(zhuān)家具有較高效的視覺(jué)搜索模式及策略，該研究初步對(duì)其進(jìn)行歸納和總結(jié)如下：專(zhuān)家飛行員在實(shí)驗(yàn)中的瞳孔變化率較小，注視時(shí)間較短，眼跳頻率、眼跳幅度和注視頻率較大，眼跳幅度較大。 4.專(zhuān)家能根據(jù)儀表重要性和經(jīng)驗(yàn)優(yōu)化注意力的分配模式，新手則采取廣泛注意的方式，因此也導(dǎo)致其視覺(jué)搜索效率較低。 5.專(zhuān)家不僅擁有較高效的視覺(jué)搜索模式，同時(shí)也使其擁有較好的飛行績(jī)效。 綜上所述，專(zhuān)家們都經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的訓(xùn)練和積累了一定的飛行經(jīng)驗(yàn)，因此在飛行任務(wù)中的眼動(dòng)指標(biāo)和行為指標(biāo)上都和新手存在一定的差異。專(zhuān)家的視覺(jué)搜索更有效率，飛行績(jī)效更好，提示我們，視覺(jué)搜索的模式和策略可作為飛行員培訓(xùn)的參考和飛行績(jī)效的評(píng)價(jià)指標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：R85

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 扶健華;周成;鄭壽星;胡活倫;;我國(guó)定向越野運(yùn)動(dòng)員注意特征的實(shí)驗(yàn)研究[J];體育學(xué)刊;2006年05期

2 曹曉華;周峰;;商標(biāo)識(shí)別績(jī)效的眼動(dòng)研究[J];人類(lèi)工效學(xué);2007年01期

3 隋雪;林楠;高淑青;王小東;;工作記憶對(duì)視覺(jué)搜索的引導(dǎo)作用[J];心理科學(xué);2010年03期

4 劉偉,袁修干,柳忠起,康衛(wèi)勇,馬銳;飛行員情境認(rèn)知的模糊綜合評(píng)判[J];心理學(xué)報(bào);2004年02期

5 崔翔宇;許百華;;預(yù)覽搜索中基于顏色的兩種自上而下加工[J];心理學(xué)報(bào);2007年06期

6 雷學(xué)軍;金志成;;預(yù)搜索過(guò)濾分心物的機(jī)制[J];心理科學(xué)進(jìn)展;2006年02期

7 任延濤;韓玉昌;隋雪;;視覺(jué)搜索過(guò)程中的眼跳及其機(jī)制[J];心理科學(xué)進(jìn)展;2006年03期

8 黃煒;呂汽兵;陳瓊;;高性能戰(zhàn)斗機(jī)飛行員儀表閃現(xiàn)訓(xùn)練效果觀察[J];中國(guó)療養(yǎng)醫(yī)學(xué);2010年12期

9 張忠秋,閻國(guó)利,吉承恕;自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員專(zhuān)項(xiàng)認(rèn)知水平眼動(dòng)特征的實(shí)驗(yàn)研究[J];中國(guó)體育科技;2001年08期

本文編號(hào)：1182206