民航飛行員陸空通話技術的影響因素實驗研究＊

王 宇，李凌敏

（江蘇航空職業(yè)技術學院航空飛行學院，江蘇 鎮(zhèn)江 212000）

航空器與空中交通管制單位之間的通話方式稱為無線電陸空通話（以下簡稱“陸空通話”）。為維護空中交通秩序、保障飛行安全，空中交通管制員（以下簡稱“管制員”）需要通過陸空通話向飛行員發(fā)送飛行指令，飛行員在收到指令后需要向管制員復誦，以確保指令準確有效?？梢姡懣胀ㄔ捯彩秋w行人員的一項重要專業(yè)技術能力。而在復雜的飛行過程中，尤其是在管制指令較為密集、飛行條件較為復雜的飛行進近階段，飛行員的陸空通話技術會受到較大考驗。多變的低空氣象條件、低空障礙物的干擾、擁擠的空中交通路線、頻繁的管制指令等都會使飛行人員處于強大的工作壓力之下。GEACAR[1]的數(shù)據(jù)指出，有80%的飛行員在陸空通話中出現(xiàn)了錯誤信息。所以，為了減少陸空通話差錯，提升飛行員的陸空通話技術，需要探究陸空通話偏差的影響因素。

目前，在對陸空通話差錯的研究中，國外學者從管制員和飛行員2 個方面進行了探索。PRINZO 等[2]發(fā)現(xiàn)管制員陸空通話中的指令復雜度和長度會影響飛行員的復誦質(zhì)量；MOLESWORTH 等[3]通過改變指令密度、控制指令之間是否有暫停等方式研究了外界條件對飛行員陸空通話差錯的影響；MORROW 等[4]從飛行員的角度出發(fā)，探究了飛行員的經(jīng)驗對陸空通話差錯的影響；BENTHEM 等[5]發(fā)現(xiàn)飛行員的年齡會通過影響認知能力而間接影響其陸空通話質(zhì)量。國內(nèi)學者在陸空通話方面的研究多集中在教育培訓方面，如韓佳佳等[6]和孫禾[7]從陸空通話的發(fā)音、能力導向等方面入手，開發(fā)了新的教育方法和教育模式；但國內(nèi)對陸空通話差錯產(chǎn)生原因的研究較少，如王燕青等[8]、孫禾等[9]研究了飛行員的認知能力和管制員的疲勞對陸空通話的影響。

綜上所述，國內(nèi)依然缺乏對影響陸空通話差錯的其他因素的研究。因此，為了探究影響飛行員陸空通話的其他因素，擬設計陸空通話實驗，創(chuàng)新性地利用實驗變量，從飛行員的疲勞、經(jīng)驗、英文水平3 個方面探究其對陸空通話技術的影響效果，從而根據(jù)分析結(jié)果為民航飛行員的陸空通話提供理論指導和建議措施。

1 實驗方法

1.1 選取被試

選取20 名飛行學員作為被試，所有被試均通過飛行人員英語等級三級（ICAO 三級）考試，均獲得飛行商照（可獨立完成一段飛行起降任務）。

1.2 準備實驗設備及材料

采用飛行模擬器模擬飛行中的駕駛環(huán)境，實驗中，被試除需復誦指令外，還應確保飛行模擬器中的飛機根據(jù)指令飛行；飛行進近階段中的數(shù)字指令更多，更符合實驗要求，因此選取飛行進近階段的陸空通話指令作為實驗語音材料。

1.3 實驗設計

實驗研究飛行員的疲勞、經(jīng)驗、英文水平對陸空通話的影響，擬采用（2×2×2）的組間設計。自變量為疲勞程度（不疲勞、疲勞）、經(jīng)驗水平（三年級、四年級）、英文水平（ICAO 三級、ICAO 四級）；由于被試在實驗過程中可能出現(xiàn)記不住指令而重復聽取指令的情況，因此，將被試聽取數(shù)字指令的重復次數(shù)和復誦數(shù)字指令時出現(xiàn)的錯誤次數(shù)作為因變量；控制變量為被試性別、管制指令的語速。

1.4 預實驗

實驗前，設置設備為練習模式，安排被試進行5 min 的預實驗，幫助被試調(diào)整設備高度、音量，使被試適應陸空通話指令語速。

1.5 實驗程序

設置設備為實驗模式，被試在實驗中與管制員建立陸空通話；陸空通話中的指令按照預先設定內(nèi)容向被試發(fā)送，被試在收到指令后進行復誦（被試可根據(jù)實際情況重復聽取指令），此過程錄音錄像；待被試復誦完所有指令并確認管制移交后，結(jié)束實驗。

2 數(shù)據(jù)分析

2.1 數(shù)據(jù)的預處理

根據(jù)實際陸空通話的指令特征，將實驗中每段陸空通話內(nèi)的數(shù)字管制指令設置為2 組和3 組，為了平衡數(shù)字指令組數(shù)對實驗結(jié)果的影響，對收集的數(shù)據(jù)進行預處理，公式如下：

式（1）中：Rmi為第m 項績效指標的第i 名被試在實驗中的平均數(shù)據(jù)，m=1，2，且m=1 時表示重復次數(shù)，m=2 時表示錯誤次數(shù)；Nmi2為實驗中出現(xiàn)2 組數(shù)字管制指令時，第i 個被試復誦的第m 項績效數(shù)據(jù)之和；Nmi3為實驗中出現(xiàn)3 組數(shù)字管制指令時，第i 個被試復誦的第m 項績效數(shù)據(jù)之和。

2.2 描述性統(tǒng)計

經(jīng)預處理，20 名被試的平均實驗數(shù)據(jù)如表1 所示。

由表1 可知，在重復次數(shù)中，被試在三年級、四年級2 個水平上的差異較為明顯，表明飛行員的經(jīng)驗水平對其陸空通話復誦過程的重復次數(shù)影響較大；在錯誤次數(shù)中，被試在疲勞、不疲勞2 個水平上以及三年級、四年級2 個水平上的差異較為明顯，表明飛行員的疲勞程度以及經(jīng)驗水平對其陸空通話復誦過程中出現(xiàn)的錯誤次數(shù)影響較大。

表1 實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計

2.3 方差分析

通對對被試實驗數(shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計，可直觀看出被試在實驗過程中，受到疲勞程度、經(jīng)驗水平和英文水平3 個因素影響時的表現(xiàn)，但難以得出這3 個因素與陸空通話復誦質(zhì)量間的內(nèi)在聯(lián)系。因此，需要分別對被試在實驗中的重復次數(shù)和錯誤次數(shù)做疲勞程度、經(jīng)驗水平和英文水平3 個因素上的方差分析。

2.3.1 重復次數(shù)的方差分析

對20 名被試在實驗中的重復次數(shù)做疲勞程度、經(jīng)驗水平和英文水平3 個因素上的方差分析，所得結(jié)果如表2 所示。

表2 重復次數(shù)的方差分析

由表2 可知，被試的疲勞程度和英文水平對重復次數(shù)有顯著影響，表明飛行員在復誦指令的過程中，疲勞程度越高要求管制員重復指令的次數(shù)越多；英文水平越高，要求管制員重復指令的次數(shù)越少。而被試的經(jīng)驗水平對重復次數(shù)的影響較小，表明飛行員在飛行經(jīng)驗上的差異對其陸空通話中聽取指令次數(shù)的影響不大。

2.3.2 錯誤次數(shù)的方差分析

對20 名被試在實驗中的錯誤次數(shù)做疲勞程度、經(jīng)驗水平和英文水平3 個因素上的方差分析，所得結(jié)果如表3 所示。

表3 錯誤次數(shù)的方差分析

由表3 可知，被試的疲勞程度和經(jīng)驗水平對錯誤次數(shù)有顯著影響，表明飛行員在復誦指令過程中，疲勞程度越高，錯誤次數(shù)就越多；經(jīng)驗水平越高，錯誤次數(shù)就越小。而被試的英文水平對錯誤次數(shù)的影響較小，表明飛行員在英文水平上的差異對其陸空通話復誦過程中的錯誤次數(shù)影響不大。

3 結(jié)果與討論

根據(jù)上述統(tǒng)計分析結(jié)果并結(jié)合民航飛行員的工作實際可以發(fā)現(xiàn)，民航飛行員的疲勞程度、經(jīng)驗水平和英文水平對其陸空通話均有一定影響，但這些因素在要求管制員重復指令的次數(shù)上和復誦的錯誤次數(shù)上的影響程度有所不同。

疲勞程度對飛行員的陸空通話技術有顯著影響。在疲勞狀態(tài)下，飛行員要求管制員重復指令的次數(shù)更多，并且在復誦指令過程中出現(xiàn)的錯誤次數(shù)也更多，可見飛行員的疲勞狀態(tài)對其陸空通話過程的影響是綜合的，對接收指令、分析理解記憶指令和復誦指令的全過程均有影響。經(jīng)驗水平僅對飛行員陸空通話的錯誤次數(shù)有顯著影響。在描述性統(tǒng)計中，經(jīng)驗水平較低時，飛行員要求管制員重復指令的次數(shù)更多，在復誦過程中出現(xiàn)的錯誤次數(shù)也更多。但方差分析的結(jié)果顯示，可能存在其他因素影響了飛行學員在實驗中的表現(xiàn)，如飛行學員的自我認知和評價，對陸空通話任務難度的評價等。英文水平對飛行員在陸空通話過程中要求管制員重復指令的次數(shù)有顯著影響。英文水平較低時，飛行員需要消耗更多的精力去理解指令，因此要求管制員重復指令的次數(shù)更多，待理解指令后，復誦過程中的錯誤次數(shù)便不再會受到英文水平的影響，可見對于非英語母語的飛行員來說，聽取英文指令的難度更大，而說出英文指令的難度更小。

4 建議措施

依據(jù)上述討論結(jié)果，針對疲勞程度、經(jīng)驗水平和英文水平對飛行員陸空通話技術的影響提出如下建議：①航空公司飛行部在安排飛行人員執(zhí)行飛行任務時，確定好飛行人員的年、月、周飛行小時數(shù)后，還應結(jié)合飛行人員具體的飛行航班，合理安排間隔，使飛行人員得到充分休息；②增強對飛行學員及飛行副駕駛等飛行經(jīng)驗不足者的陸空通話訓練，使其盡快適應實際陸空通話的語言環(huán)境；③增強對飛行人員英文陸空通話能力的教育和訓練，尤其要加強“聽”英文陸空通話能力的訓練，可視情況增加專項培訓等活動。