常规飞行

无人机系统指挥与控制的人机界面（HMI）可学习性研究

复杂的无人机系统 (UAS) 的运行涉及人与机器之间的复杂交互。与其他航空领域不同，这些领域的技术进步蓬勃发展，以适应国家空域系统 (NAS) 的现代化，而 UAS 和 UAS 用户界面设计的科学范式却很少受到研究关注，并且几乎没有做出任何努力来收集准确的数据以评估当前 UAS 人机界面 (HMI) 表示对指挥和控制的有效性。随着联邦航空管理局 (FAA) 推进到 2025 年将 UAS 全面整合到 NAS，UAS HMI 可用性成为主要的人为因素问题。本研究考察了行业标准 UAS HMI 的系统可学习性，因为现有的可用性数据很少，无法支持新的和创新的指挥和控制用户界面设计的最新水平。本研究收集了与 ISO 9241-11 规定的三类客观可用性测量相关的数据。这三类包括：(1) 有效性、(2) 效率和 (3) 满意度。收集因变量的数据结合了视频和音频记录、带时间戳的模拟器数据日志和 SUS 调查工具，调查对象为 45 名没有或具有不同程度常规飞行经验的参与者（即私人飞行员和商业飞行员）。研究结果表明，与飞行员经验较少或没有飞行员经验的参与者相比，具有高水平常规飞行经验（即商业飞行员证书）的人表现最出色。完成率的单因素方差分析 (ANOVA) 计算显示，受试者第三次试验具有统计学意义 [F (2, 42) = 3.98, p = 0.02]。使用 Bonferroni 校正的事后 t 检验显示，低飞行员经验组（M = 40%，SD =. 50）和高经验组（M = 86%，SD = .39）之间的完成率具有统计学意义 [t (28) = -2.92, p<0.01]。对第三次试验的错误率和完成率进行的评估也表明，与飞行员经验较少的组（M = 9.53，SD = 12.63）相比，飞行员经验较多的组在第三次试验中犯的错误较少（M = 2.44，SD = 3.9）。