TNO & ROYAL NETHERLANDS NAVY

测试人机交互

1997 年,荷兰皇家海军订购了四艘新的防空和指挥护卫舰 (ADCF),这些护卫舰于 2001 年至 2004 年服役。2005 年底,荷兰海军和 TNO 国防、安保和安全部门开始对这艘船进行评估 控制中心 (SCC)。 该评估有两个主要重点:

  1. SCC整体人机交互系统的可用性测试。
  2. SCC 中操作员的操作员负荷评估。

在本次评估中,海军人员在三个不同的 ADCF 上设计和测试了几个关键场景。在为期一周的旅行中,记录了大量数据以评估系统的几个变量。下图显示了操作员(左)和经理(右)的设置。对于操作员,左上方给出了三个 SCC 屏幕。

操作员(左)和经理(右)的实验装置。

以下仪器用于记录数据:

  1. 在三个 SCC 屏幕之间,安装了一个小型摄像机来记录操作员的前视图。
  2. 在三个屏幕下方,安装了一个眼动仪来记录瞳孔扩张和眨眼情况。
  3. 操作者佩戴心率监测装置记录心率和呼吸频率(肩带)。
  4. 使用无线耳机录制高质量音频。这些音频数据与行为观察记录分析系统 (The Observer) 中的前视视频一起录制。
  5. 在天花板上安装了一台数码相机来记录操作员的后视图。
  6. 在每个场景之后, 参与者必须对刚执行的任务进行视频评估。他们需要使用称为工作负载手表的手持设备按五分制对每分钟的任务复杂性和工作量进行评分。

上图的右侧部分显示了管理器的设置。与操作员部分的唯一区别是没有眼动仪以及在笔记本电脑上使用行为观察记录分析系统。心率监测设备、眼动仪和 Workload 手表的数据记录是在外部完成的(即不在行为观察记录分析系统中)。之后使用行为观察记录分析系统的外部数据模块导入数据。所有其他数据都直接记录在两个行为观察记录分析系统上。尽管一些数据是在外部记录的,但所有系统都连接到其中一个行为观察记录分析系统,并且 The Observers 使用 LAN 网络相互连接。系统的特殊配置可以通过笔记本电脑的操作同时启动和停止所有设备。

在控制中心的三个屏幕之间,安装了一个小型摄像机来记录正面视图。 在操作员面前(靠近键盘),眼动仪收集有关眨眼和瞳孔扩张的信息。 在右图中,您可以看到操作员和经理执行场景的概览。 两人都戴着耳机来录制高质量音频以进行语音压力分析,并戴着心率监测设备来记录心率和呼吸测量(肩上的黑带)。

在记录了船上的所有数据后,对数据进行了广泛的分析。 心脏、呼吸和眨眼频率、瞳孔扩张、声音压力和面部表情都进行了外部分析,并再次导入行为观察记录分析系统。场景评分(即操作员和经理执行了哪些任务)也是离线完成的。 通过将所有这些信息集成到一个系统中,我们可以在场景中隔离有趣的区间,并确定评估人机交互系统的关键点。

在左图中,您可以看到两台数码相机记录了操作员和经理的概览视频。 在右图中,您可以看到经理评估他刚刚执行的场景。 在笔记本电脑上播放视频和声音。 手持设备(工作负载手表)用于输入主观复杂性和努力分数。

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