遠隔地のパイロットの手動飛行性能に対する聴覚と視覚フィードバックの効果

Effects of auditory and visual feedback on remote pilot manual flying performance.

• Matthew J M Dunn
• Brett R C Molesworth
• Tay Koo
• Gabriel Lodewijks

抄録

遠隔操縦航空機システム（RPAS）は、民間航空の新たな成長を促進してきました。しかし、有人機とは異なり、聴覚的なフィードバックなしで操作され、通常は、遠隔地のパイロットからの直接視界（VLOS）と、車載カメラを介して送信される一人称視点の画像（BVLOS）のあるVLOS以上の視界の2つの条件で飛行している。本研究では、遠隔パイロットのマニュアル飛行性能に対する視聴覚キューイングの有効性を検討した。18人のパイロット（3人の女性）が6つのナビゲーションタスクと12のスポッティングタスクを完了した。パイロットの飛行性能（水平精度、垂直精度、適時性）を、3種類の視覚ディスプレイ（VLOS（コントロール）、BVLOS-モニター、BVLOS-ゴーグル）、リアルタイムの聴覚フィードバックの有無、2種類の風（無風、無風）の条件で調査しました。BVLOS-Monitor条件のナビゲーションタスクでは、水平方向の偏差とタイムリー性が改善され、一方で、聴覚フィードバックは、パイロットのパフォーマンスの改善と低下のニュアンスのある例を生み出しました。これらの結果は、異なるレベルの視聴覚フィードバックと組み合わせたタスクの特異性が、リモートパイロットのパフォーマンスにどのように影響するかを示しています。これらの知見は、将来のRPASにおいてマルチモーダルな動的感覚キューイングを提供することの合理性を支持しています。リモートパイロットのマニュアル飛行の精度と適時性は、平穏な状態と風によるシアーな状態で視聴覚フィードバックを組み合わせて測定されました。リアルタイムの聴覚フィードバックを付加的な感覚的手がかりとして含めることは珍しいことであり、本研究では、手動飛行性能の向上と低下のニュアンスのある例を示した。将来のRPASでは、遠隔地のパイロットが利用できるようなダイナミックな感覚的なキューの提供を検討する必要があります。

Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS) have facilitated new growth in civil aviation. Unlike manned aircraft however, they are operated without auditory feedback and normally flown under two visual conditions: in direct visual-line-of-sight to the remote pilot (VLOS) and beyond VLOS with first-person-view imagery transmitted via onboard cameras (BVLOS). The present research examined the effectiveness of audiovisual cueing on remote pilot manual flying performance. Eighteen pilots (three female) completed six navigation and twelve spotting tasks. Their flying performance (horizontal accuracy, vertical accuracy and timeliness), was examined under three different visual display types (VLOS (Control), BVLOS-Monitor & BVLOS-Goggles), with and without real-time auditory feedback, and two wind component (no wind and wind) conditions. Horizontal deviation and timeliness improved in the BVLOS-Monitor condition navigation task, whilst auditory feedback produced nuanced examples of improved and degraded pilot performance. These results indicate how the specificity of the task, combined with different levels of audiovisual feedback influences remote pilot performance. These findings support the rationalisation for the provision of multimodal dynamic sensory cueing in future RPAS. Accuracy and timeliness of remote pilot manual flying performance was measured under a combination of audiovisual feedback in calm and wind shear conditions. The inclusion of real-time auditory feedback as an additional sensory cue is uncommon; this study demonstrated nuanced examples of improved and degraded manual flying performance. The provision of dynamic sensory cueing made available to remote pilots in future RPAS should be considered.