Un Marco de Evaluación de Cualidades de Manejo Objetivas para el Despegue y Aterrizaje Vertical Eléctrico
Autores: Li, Yuhan; Zhang, Shuguang; Wu, Yibing; Kimura, Sharina; Zintl, Michael; Holzapfel, Florian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un Marco de Evaluación de Cualidades de Manejo Objetivas para el Despegue y Aterrizaje Vertical Eléctrico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Evaluación de las cualidades de manejo
Características de control de aeronaves
Movilidad aérea urbana
Aeronaves eVTOL
Compensación de pilotos
Carga de trabajo de tareas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Evaluar las cualidades de manejo es crucial para garantizar la seguridad y la eficiencia operativa de las características de control de las aeronaves. El creciente interés en la Movilidad Aérea Urbana (UAM) ha aumentado el enfoque en las aeronaves de Despegue y Aterrizaje Vertical Eléctrico (eVTOL); sin embargo, una evaluación integral de las cualidades de manejo de eVTOL sigue siendo un desafío. Este documento propone un marco de cualidades de manejo para evaluar las cualidades de manejo de eVTOL, integrando la compensación del piloto, el rendimiento de la tarea y comentarios cualitativos. Se llevó a cabo un experimento, donde se analizaron datos de seguimiento ocular y calificaciones subjetivas de 16 participantes mientras realizaban varios Elementos de Tarea de Misión (MTE) en un simulador de eVTOL. Se investigó la relación entre la compensación del piloto y la carga de trabajo de la tarea en función de las métricas oculares. Los resultados de la minería de datos revelaron que los patrones de movimiento ocular de los pilotos y la percepción de la carga de trabajo cambian al realizar Elementos de Tarea de Misión (MTE) que involucran deficiencias de la aeronave. Además, se encontró que el tamaño de la pupila, el diámetro de la pupila, el diámetro del iris, la distancia interpupilar, la relación iris-pupila y la entropía de la mirada están correlacionados tanto con las cualidades de manejo como con la carga de trabajo de la tarea. Además, se desarrolla un modelo de reconocimiento de cualidades de manejo y carga de trabajo del piloto basado en Memoria a Largo y Corto Plazo (LSTM), que posteriormente se entrena y evalúa con datos experimentales, logrando una precisión del 97%. Se realizó un estudio de caso para validar la efectividad del marco propuesto. En general, el marco propuesto aborda las limitaciones del Método de Calificación de Cualidades de Manejo (HQRM) existente, ofreciendo un enfoque más integral para la evaluación de cualidades de manejo.
Descripción
Evaluar las cualidades de manejo es crucial para garantizar la seguridad y la eficiencia operativa de las características de control de las aeronaves. El creciente interés en la Movilidad Aérea Urbana (UAM) ha aumentado el enfoque en las aeronaves de Despegue y Aterrizaje Vertical Eléctrico (eVTOL); sin embargo, una evaluación integral de las cualidades de manejo de eVTOL sigue siendo un desafío. Este documento propone un marco de cualidades de manejo para evaluar las cualidades de manejo de eVTOL, integrando la compensación del piloto, el rendimiento de la tarea y comentarios cualitativos. Se llevó a cabo un experimento, donde se analizaron datos de seguimiento ocular y calificaciones subjetivas de 16 participantes mientras realizaban varios Elementos de Tarea de Misión (MTE) en un simulador de eVTOL. Se investigó la relación entre la compensación del piloto y la carga de trabajo de la tarea en función de las métricas oculares. Los resultados de la minería de datos revelaron que los patrones de movimiento ocular de los pilotos y la percepción de la carga de trabajo cambian al realizar Elementos de Tarea de Misión (MTE) que involucran deficiencias de la aeronave. Además, se encontró que el tamaño de la pupila, el diámetro de la pupila, el diámetro del iris, la distancia interpupilar, la relación iris-pupila y la entropía de la mirada están correlacionados tanto con las cualidades de manejo como con la carga de trabajo de la tarea. Además, se desarrolla un modelo de reconocimiento de cualidades de manejo y carga de trabajo del piloto basado en Memoria a Largo y Corto Plazo (LSTM), que posteriormente se entrena y evalúa con datos experimentales, logrando una precisión del 97%. Se realizó un estudio de caso para validar la efectividad del marco propuesto. En general, el marco propuesto aborda las limitaciones del Método de Calificación de Cualidades de Manejo (HQRM) existente, ofreciendo un enfoque más integral para la evaluación de cualidades de manejo.