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蛋港鎮(zhèn)——Kenneth Allendoerfer頭戴一頂滑稽的頭盔，一束電極和電線從頭盔上伸出。
雖然這頂頭盔的外表可能很可笑，但是通過其傳感器收集的信息卻是某個(gè)重大研究的一部分，這項(xiàng)重大研究涉及全國壓力最大的職業(yè)中的一種——空中交通管制員。
Allendoerfer和其他研究人員在聯(lián)邦航空局的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室工作，他們使用虛擬現(xiàn)實(shí)的方法解決人機(jī)之間的沖突。
與更傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建立新系統(tǒng)的方法相比，在虛擬世界里測(cè)試有助于避免許多錯(cuò)誤。在民航界，一個(gè)錯(cuò)誤將會(huì)造成巨大的代價(jià)。
“我們?cè)谔摂M現(xiàn)實(shí)的環(huán)境中對(duì)新想法進(jìn)行模擬。在每次花費(fèi)大量資金之前，我們都會(huì)這么做。”Dennis Jefferson說到。他是一名計(jì)算機(jī)科學(xué)家，負(fù)責(zé)監(jiān)管這個(gè)實(shí)驗(yàn)室。
這整套組合被稱為科研開發(fā)及人為因素實(shí)驗(yàn)室，位于亞特蘭大城以西10英里處的FAA威廉·J·休斯技術(shù)中心。
走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室你會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)充滿合成人類、3D影像，模擬空中交通管制塔臺(tái)，滿布電極的頭盔以及其他旨在使全國商業(yè)航空事業(yè)更安全、更高效的高科技產(chǎn)品的世界。
FAA的人為因素部門負(fù)責(zé)人Allendoerfer談到實(shí)驗(yàn)室的整體宗旨時(shí)說：“我們要確保人能適應(yīng)這項(xiàng)技術(shù)。”
虛擬現(xiàn)實(shí)已成為復(fù)雜航空系統(tǒng)設(shè)計(jì)、可視化和評(píng)估的一個(gè)重要工具。研究人員強(qiáng)調(diào)，機(jī)場(chǎng)、空中交通管制員、航空公司以及飛行公眾都得益于這個(gè)建于1992年，耗資4百萬美元的實(shí)驗(yàn)室。
在未來幾年里，隨著國家空域系統(tǒng)變得更加復(fù)雜，人們對(duì)航空會(huì)有更高的要求。實(shí)驗(yàn)室的主要研究項(xiàng)目之一涉及所謂的新一代空中交通管理系統(tǒng)（NextGen）——從老舊的、基于雷達(dá)的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)槔眯l(wèi)星更精準(zhǔn)地引導(dǎo)飛機(jī)。
數(shù)字通信將會(huì)成為NextGen的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它將會(huì)減少空管與飛行機(jī)組之間費(fèi)時(shí)的無線電通信的需要。FAA工程研究心理學(xué)家Ben Willems認(rèn)為數(shù)字信息將消除空管與飛行機(jī)組使用無線電通信時(shí)產(chǎn)生的一些錯(cuò)誤。
他談及無線電通信時(shí)稱：“在那個(gè)過程中有許多地方人可能會(huì)犯錯(cuò)。”
Willems稱，如果管制員能從無線電通信的負(fù)擔(dān)中解脫出來，他們將能夠把精力集中在更多“難度大”的工作上，例如改變飛機(jī)航線。
根據(jù)一些預(yù)測(cè)，未來管制員需處理的航空交通量可能是現(xiàn)在的三倍。Willems解釋說實(shí)驗(yàn)室將管制員置于一個(gè)更高負(fù)荷的模擬工作環(huán)境下，目的是為了看看他們?nèi)绾螒?yīng)對(duì)。
Willems稱：“我們讓他們?cè)馐車?yán)峻的考驗(yàn)。”
例如，Allendoerfer開發(fā)的頭盔測(cè)量的是管制員在模擬工作環(huán)境下假裝工作時(shí)大腦的腦電活力。實(shí)驗(yàn)室同樣還有監(jiān)控管制員心率和大腦耗氧量的設(shè)備，以確定他們所承受的負(fù)荷量。
在大多數(shù)的職業(yè)調(diào)查中，空中交通管制被歸為全國壓力最大的工作之一。空中交通管制協(xié)會(huì)主席Peter Dumont稱，F(xiàn)AA的虛擬現(xiàn)實(shí)研究室已被證明為管制員帶來巨大幫助。他強(qiáng)調(diào)，實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試從一開始開發(fā)新技術(shù)就“讓人參與其中”。
Dumont說：“他們不再是在現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)試驗(yàn)，而是在模擬環(huán)境中研究它。”
實(shí)驗(yàn)室正在開發(fā)可以從根本上改變管制員工作方式的新工作站和其他技術(shù)。虛擬環(huán)境包括模仿真人的機(jī)器人。這些“合成人類”有助于在設(shè)備和設(shè)施被放置于現(xiàn)場(chǎng)前對(duì)它們進(jìn)行完善。
Jefferson說：“在我們進(jìn)行實(shí)際建設(shè)之前把東西放在一個(gè)虛擬環(huán)境中比較容易。”
通過計(jì)算機(jī)模擬能夠消除設(shè)計(jì)缺陷。代號(hào)為“Jack”的合成人類配備了高科技組件，以確保工作站、控制臺(tái)、桌子、椅子等設(shè)備能夠適合真人。例如，Jack能夠使用一種“動(dòng)態(tài)手指尺”，激光光線從他的手指延伸到他要伸手觸及的對(duì)象，以此測(cè)量?jī)烧唛g的距離。
該實(shí)驗(yàn)室最不尋常的地方之一是一間具有機(jī)場(chǎng)空中交通控制塔臺(tái)虛擬模型的房間。一個(gè)仿真復(fù)現(xiàn)了管制員從羅根國際機(jī)場(chǎng)塔臺(tái)能夠看到的波士頓天際線全景。波士頓地標(biāo)（例如芬威公園和漢考克大廈）混合著飛機(jī)在羅根機(jī)場(chǎng)跑道上起飛和著陸的虛擬影像。
墻面上布滿了一系列電腦屏幕以構(gòu)造機(jī)場(chǎng)仿真，看起來像一個(gè)巨大的視頻游戲。研究人員能夠monitoring緊急事件以及其他場(chǎng)景來觀察空管員如何回應(yīng)。
Allendoerfer談到虛擬世界測(cè)試的優(yōu)勢(shì)時(shí)說：“從安全角度來說，你不太可能會(huì)犯錯(cuò)。”
現(xiàn)實(shí)生活中空中交通管制員犯錯(cuò)將會(huì)是災(zāi)難性的的。每天他們都在工作，他們手中掌握著成千上萬人的性命。
空中交通管制協(xié)會(huì)的Dumont稱，F(xiàn)AA實(shí)驗(yàn)室對(duì)于研究影響管制員的因素（包括他們的工作量以及他們?nèi)绾闻c科技相互作用）是至關(guān)重要的。
他說：“它肯定是一個(gè)有很大責(zé)任和需要大量培訓(xùn)的工作。它肯定被視為一個(gè)高壓力的工作。”
