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基于SEEV模型的头戴式显示器（HMD）飞行态势感知效能评估实验设计方案

1. 引言

1.1 研究背景

1.1.1 SEEV模型概述

• SEEV模型（Salience, Effort, Expectancy, Value）是一种用于评估用户信息处理和任务执行的认知模型。
• 该模型强调四个关键因素：显著性（Salience）、努力（Effort）、预期（Expectancy）和价值（Value），它们共同影响着用户的信息处理效能。
• SEEV模型广泛应用于人机交互、用户体验设计和认知负荷评估等领域。

1.1.2 HMD在飞行中的应用

• 头戴式显示器（HMD）在飞行领域的应用日益广泛，特别是在低能见度条件下，HMD为飞行员提供了关键的飞行信息。
• HMD的设计和性能对飞行员的态势感知和任务执行有着重要影响，直接关系到飞行的安全性和效率。

1.2 研究目的与意义

1.2.1 研究目的

• 评估不同显示器设置对飞行员态势感知的影响。
• 量化不同设置下的任务绩效（反应时间、调整时间、调整准确度、眼动轨迹）。
• 评估飞行员在不同条件下的主观状态（脑力负荷、情绪、疲劳等）。

1.2.2 研究意义

• 提高对飞行员态势感知效能的认识，为飞行显示系统的设计提供理论依据。
• 优化HMD的显示设置，以提高飞行安全性和效率。
• 为飞行员培训和选拔提供科学依据，提升飞行员的整体工作效能。

1.3 研究方法与技术路线

1.3.1 实验设计

• 采用2×2的因子设计，独立变量为显示器的对比度和能见度，共四个条件组合。
• 每个独立变量有两个水平，具体如下：对比度：高对比度 vs 低对比度；能见度：高能见度 vs 低能见度。

1.3.2 实验工具

• 头戴式显示器（HMD）：用于模拟飞行环境中的视觉显示。
• 眼动仪：用于记录飞行员的眼动轨迹和注视点，评估态势感知。
• 任务仿真系统：用于生成飞行显示和任务指令，模拟实际飞行环境。
• 主观状态问卷：用于评估飞行员的脑力负荷、情绪和疲劳等主观状态。

1.4 实验程序

1.4.1 实验准备

• 欢迎和简要介绍实验目的和流程。
• 获取参与者同意并完成背景问卷。
• 眼动仪校准。

1.4.2 实验实施

• 按随机顺序进行四个条件的实验任务，每个任务间休息5分钟。
• 每个条件任务结束后填写主观状态问卷。

1.4.3 实验结束

• 实验结束后进行简要访谈，收集额外的主观反馈。

1.5 数据分析与预期结果

1.5.1 数据分析

• 使用方差分析（ANOVA）比较不同条件下的态势感知和任务绩效差异。
• 使用多元回归分析探讨显示器设置与飞行员主观状态的关系。
• 对眼动数据进行热图和路径分析，评估飞行员注意分布和搜索策略。

1.5.2 预期结果

• 不同显示设置对飞行员态势感知和任务绩效的影响将被揭示。
• 实验结果将为改善HMD设计和提高飞行安全性提供重要数据支持。

1.6 结论

1.6 结论

• 本研究将通过对HMD显示设置的评估，为飞行员态势感知效能的提升提供科学依据。
• 实验结果将有助于优化HMD的设计，从而提高飞行安全性和效率。 """