Assessing situation awareness with eye movement

Abstract

Geçtiğimiz 36 yıl boyunca, özellikle Hava Trafik Kontrol (ATC) güvenliği için hayati önem taşıyan havacılıkta, performans için kritik bir psikolojik kavram olarak durum farkındalığına (DF) büyük önem verilmiştir. Hava trafiğinin artan yoğunluğuyla birlikte, hava trafik kontrolörleri radar, hava durumu ve elektronik strip ekranlarını izlerken odaklanmayı sürdürmelidir. Bu araştırma, Durum Farkındalığı Küresel Tekniğini (SAGAT) kullanarak, bireysel performansı ve göz hareketlerini ölçerek SA'yı değerlendirmeyi amaçlamıştır. Bu çalışmada, yirmi dört katılımcı bir ATC simülasyonuna katılmış, uçakları gözlemlemeye ve çarpışmaya yakın olanları belirlemeye yönlendirilmiştir. Simülasyon rastgele aralıklarla duraklatılarak katılımcılardan üç DF seviyesinde ortalama 11 SAGAT sorusunu yanıtlamaları istenmiştir. Yanıtlar, katılımcıların DF seviyelerini değerlendirmek üzere SAGAT Q/A puanlarını hesaplamak için kaydedilmiştir. Sonuçlar, aralıklar arasında kaçırılan tıklamalarda, performans puanlarında, SAGAT puanlarında, doğru/yanlış sorularda, hedef kaçırılan fiksasyon sayısında, toplam fiksasyon sayısında ve göz izleyici puanlarında (p > 0,05) önemli bir değişiklik olmadığını göstermiştir. Aralık 1 ve aralık 3 arasında sadece çözülen uçak sayısında anlamlı bir fark bulunmuştur (p < 0.05). Hedefe isabet fiksasyon sayısı 1. ve 3. aralıklar ile 1. ve 4. aralıklar arasında önemli ölçüde farklılık göstermiştir. SAGAT ve performans puanları arasında zayıf bir pozitif korelasyon (r = 0,121) ve performans ile göz hareketleri izleme puanları arasında zayıf bir negatif korelasyon (r = -0,207) vardı. Çalışma, ATC durumsal farkındalığını değerlendirmek için göz hareketi izleme yöntemlerini SAGAT ile karşılaştırmıştır. İstatistiksel analiz, göz hareketi takibi lehine olan ilk beklentilere rağmen, iki yaklaşım arasında anlamlı bir fark olmadığını ortaya koymuştur (p > 0.001). Göz hareketi takibinin SAGAT'a göre daha yüksek korelasyon büyüklüğü, bunun daha doğru bir DF ölçümü olarak değerlendirilmesi için yeterli kanıt sağlamamaktadır. SAGAT'ın görev kesintisi gibi kısıtlamaları, gerçek zamanlı senaryolar için uygun olmayabileceğini düşündürmektedir. Hazıfayı daha az bağımlı alternatif yaklaşımların araştırılması SAGAT'ın etkinliğini doğrulayabilir. Göz takibinin potansiyel faydalarını keşfetmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır, çünkü bu, SAGAT'tan daha üstün bir durumsal farkındalık göstergesi olarak kullanımını geliştirebilecek özel bilgiler sağlayabilir.

Over the past 36 years, significant attention has been given to situation awareness (SA) as a psychological concept critical to performance, particularly in aviation where it is vital for Air Traffic Control (ATC) safety. With the increasing density of air traffic, air traffic controllers must maintain focus while monitoring radar, weather, and electronic strip displays. This research aimed to evaluate SA using the Situation Awareness Global Technique (SAGAT), measuring individual performance, and eye movements. In this study, twenty-four subjects participated in an ATC simulation, were directed to observe aircraft and identify those near collision. The simulation paused at random intervals, prompting participants to answer an average of 11 SAGAT questions across three SA levels. Responses were recorded to compute SAGAT Q/A scores for assessing participants' SA levels. Results showed no significant change in missed clicks, performance scores, SAGAT scores, correct/incorrect questions, target missed fixation count, total fixation count, and eye tracker scores (p > 0.05) between intervals. A significant difference was found only in the number of resolved aircraft between interval 1 and interval 3 (p < 0.05). The target hit fixation count differed significantly between intervals 1 and 3, and intervals 1 and 4. There was a weak positive correlation (r = 0.121) between SAGAT and performance scores, and a weak negative correlation (r = -0.207) between performance and eye tracker scores. The study compared eye movement tracking methods with SAGAT for assessing ATC situational awareness. Statistical analysis revealed no significant difference between the two approaches (p > 0.001), despite initial expectations favoring eye movement tracking. The higher correlation magnitude of eye movement tracking over SAGAT does not provide sufficient evidence to consider it a more accurate SA measure. SAGAT's limitations, such as task interruption, suggest it may not be suitable for real-time scenarios. Exploring alternative approaches less dependent on memory could validate SAGAT's effectiveness. Further research is needed to explore the potential benefits of eye tracking, as it might offer unique insights that could enhance its utility as a superior SA indicator compared to SAGAT.