摘要:飞行驾驶舱情境意识是影响飞行安全的重要因素。通过运用Endsley三层模型理论,从飞行员的心理、身体、环境和知识积累四个方面剖析情境意识的影响因素,为飞行人才培养提供思路和借鉴。
关键词:情境意识;飞行驾驶舱;指标体系
保障飞行安全是一项复杂的系统工程,飞行驾驶舱情境意识是影响飞行安全的重要因素。研究表明,在航空事故中,51.6%的重大事故和35.1%的非重大事故归因于决策失败,这些决策失败很大部分原因是由于情境意识错误导致。
一、情境意识
情境意识(简称SA)概念最早出现在航空航天相关领域,用于描述飞行员对作战飞行操纵的理解。简单来说,情境意识即为操作者(航空领域一般指飞行员)对当前系统环境的知觉和理解,以及对未来系统情境变化的预测。在这个过程中,涉及到认知、学习、负荷等内容,由于这些方面的知识尚处于发展中,因此目前相关领域对情境意识还没有一个统一严格的定义。Endsley提出的“SA是在一定的时间和空间内对环境中各组成要素的知觉、对其意义的理解,及对它们随后的状态的预测”,多数研究者对这种说法比较认同。Endsley从认知心理学信息加工模型的角度,把情境意识划分为三个层次:感知、理解和预测。实际上,该模型是一个非常简单的反馈回路,它先把当前的环境状态反馈给个体的情境意识,再由情境意识把整合的结果反馈给决策机制并做出行为反应,当行为反应能够改变当前不利的环境状态时,反馈回路结束。
二、飞行驾驶舱情境意识
飞行驾驶舱情境意识,是指在飞机驾驶舱内,飞行员在特定的时间段和特定的情境中对影响飞机和机组的各种因素、各种条件的准确知觉。简言之,即飞行员对自己所处环境的认知,也就是飞行员要知道自己周围已经发生、正在发生和将要发生什么事情。情境意识是决策的重要前提和依据,而决策是后续操作的基础。如果情境意识不完全、不精确,即使是训练有素和经验丰富的飞行员,也可能做出错误决策。
飞行驾驶舱情境意识,可分为飞行驾驶舱个体情境意识和飞行驾驶舱机组群体情境意识。
一是个体情境意识。是指某位飞行员对影响飞行环境的各种因素和条件的知觉。由于个人的知识经验、飞行态度和飞行动机的不同,从而使知觉在不同的个体之间存在差异,每个机组成员的情境意识水平就有可能不同。个体情景意识水平受个人知识结构、认知能力、生理心理状况以及社会方面的影响,存在较大差异。个体情境意识,可通过有效的管理、训练和学习来进行控制。
二是群体情境意识。是指一个完整机组所具有的情境意识,包括积极接受、反馈、正确表达各自的观点以及提供掌握的重要信息等。群体情境意识不是每个个体情境意识的简单叠加,个体情境意识既有独立部分,也有和群体重合部分,它们都会对群体情境意识产生影响。机组人员个体素质好,体现出的整体情景意识就高。但个体的最优不等于整体的最优,无论个体情境意识多好,如果不能在飞行驾驶舱群体情境意识中体现和发挥出来,不能对飞行安全带来任何作用。
三、飞行驾驶舱情境意识影响因素剖析
Endsley将情景意识划分为三个层次的工作,结合飞行实际情况,可将其影响因素归纳为三个方面:驾驶舱内每个飞行员的情景意识、驾驶舱内人员之间的信息交流以及交流双方是否能准确理解对方意图、其他方面(如机长的领导艺术、飞行人员的性格等)。这三个因素从不同的角度影响飞行驾驶舱系统整体的感知、理解和预测,同时也受到飞行员心理、身体、环境和知识积累四个方面的影响。
(一)心理方面
研究表明,飞行人员的心理因素所造成的飞行事故在人的因素中占相当的比例。因此,飞行员的心理品质对飞行安全有着重要的影响。飞行中主要有从众心理和不良情绪两种心理的影响。驾驶舱内的从众现象指在驾驶舱这个小环境中,某飞行员的观念、认知和行为受其他飞行员(个体或群体)压力的影响而偏向其他意见的现象,可分为真从众、权宜从众和假从众三种形式。不良情绪主要包括骄傲自满、情绪急躁、松懈麻痹、过度紧张、恐惧等。如果飞行员带着情绪飞行,会使自己过度自信、判断能力下降、反应迟缓,使得飞行驾驶舱情景意识的缺失或减低,影响飞行安全。
(二)身体方面
飞行职业的工作环境,长期在高空缺氧、狭小环境中高强度的工作,对身体状况是一个巨大的考验。主要受两个方面影响,疲劳情况和承受能力。疲劳的主要症状有运动技能下降、意识缺失、视觉下降、短时记忆障碍、反应时间慢、注意力管状集中或者不能转移注意力、错误率增高等。飞行员要适应在不同条件下飞行,身体必须具备相应的承受能力,如不能有影响飞行的疾病和必要的身体机能。
(三)客观环境方面
环境产生的信息是飞行员进行决策判断的重要参考依据。飞机驾驶舱仪表集成化、自动化程度越来越高,给操纵带来便利的同时,也可能产生一些其他影响。
一是自动化的影响。自动化设备的应用,降低了飞行员的工作负荷,它能在没有机组干预或动作的情况下改变方式,其高效性和可靠性,可能导致飞行员产生依赖心理。因此,自动化所带来的风险是飞行员过分依赖、失去情景意识甚至失去对飞机的监控,缺失预测和判断的主动性。
二是CDU/MCDU录入影响。CDU/MCDU的输入需要集中大部分注意力并且耗费一定时间,实际在进行CDU/MCDU输入时,基本无法再承担其它的工作,并且在短时间内无法关注周围情境,此时同时监控飞机比较困难。
(四)业务知识和技能掌握方面
对情景意识有影响的飞行员业务知识和技能掌握方面因素主要有:飞行知识和注意力分配能力。飞行知识主要由飞行理论和飞行实践知识组成。只有储备完整丰富的知识,才能在飞行环境发生变化时应对自如。同时,知识储备影响飞行动作技能的娴熟,没有娴熟的飞行技能,驾驶舱可能处于忙乱状态。注意力分配是由当时情景下的思维定式所驱动的,这种思维定式可以通过对飞行理论和实践知识的学习加以改变和加强。
四、结束语
飞行驾驶舱情境意识贯穿于飞行的全过程,对飞行任务的完成和飞行安全有着直接的影响。通过对飞行驾驶舱情境意识的研究,可以把飞行经验上升到理论层面进行研究总结,有针对性地改革教育训练内容和方法,对提高飞行训练水平和保证飞行安全具有现实指导意义。