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Apprendre à piloter un avion à réaction est extrêmement exigeant. Non seulement un haut degré de compétence doit être associé à une énorme quantité d'informations traitées à partir du tableau de bord de l'avion, mais celles-ci doivent également être gérées sous des contraintes physiques élevées. Devenir pilote d'avion à réaction nécessite des centaines d'heures de formation pour acquérir des compétences. Cela a un coût très élevé et le rythme d’apprentissage des pilotes varie considérablement. Depuis des années, l’industrie aéronautique est confrontée à la question de savoir comment mesurer l’efficacité de la formation.
Dans une étude révolutionnaire, une nouvelle méthode a été conçue pour révéler ce qui se passe dans l’esprit des pilotes lorsqu’ils décollent. Dans le cadre d'un projet de recherche collaboratif, le Faubert Lab Operator Performance Lab de l'Université de l'Iowa , l' Université de Montréal et Collins Aerospace (entreprise de formation en avionique et en simulation) ont associé leurs domaines d'expertise pour trouver une façon innovante d'évaluer le mental beaucoup de vol.
Dans le cadre d'une combinaison expérimentale de technologie homme-machine, un avion à réaction Aero Vodochody L-29 était doté d'un système NeuroTracker intégré au tableau de bord et les pilotes étaient connectés à de suivi oculaire et d'ECG .
Cette configuration a également été reflétée dans un simulateur de formation au pilotage. L'objectif était de mesurer objectivement les charges cognitives et physiologiques sur trois niveaux de manœuvres de vol, d'évaluer les effets sur les performances et de les comparer pour un vol réel et simulé.
Les pilotes de l’étude ont d’abord suivi un programme NeuroTracker de 15 séances pour établir une base cognitive élevée. Ils ont ensuite effectué une première série de vols d'essai réels et simulés impliquant des manœuvres de vol de difficulté faible, moyenne et élevée, telles que l'exécution de montées raides avec des roulis dans un laps de temps défini.
Le suivi oculaire et les signaux cérébraux ont été mesurés, ainsi qu’une analyse des performances techniques. Lors d'un deuxième tour, ils ont répété la même procédure de test, mais avec une particularité supplémentaire : les pilotes ont également été chargés d'exécuter NeuroTracker tout en exécutant les manœuvres. La théorie des chercheurs était que NeuroTracker mesurerait la capacité cognitive disponible du pilote. En retour, cela révélerait la charge mentale impliquée dans chaque tâche – quelque chose qui n’avait jamais été tenté auparavant.
Les exigences imposées au cerveau se sont révélées étonnamment importantes pour tous les tests. La capacité des pilotes à exécuter NeuroTracker a été considérablement réduite, utilisant presque toute leur capacité cognitive disponible. Cet effet augmentait constamment à mesure que la manœuvre de vol était difficile. Le simulateur a eu moins d’effet sur les charges mentales et physiologiques que le vol réel, une découverte particulièrement intéressante pour identifier les limites de l’entraînement virtuel.
En mesurant la charge de travail du pilote pour divers scénarios et en parallèle avec des mesures de performance, cette approche pourrait être utilisée pour évaluer la capacité de formation d'un pilote et personnaliser les charges de formation en fonction de ses besoins spécifiques.
Les avantages seraient une réduction des taux d’échec de la formation et une accélération des taux d’apprentissage grâce à des programmes de formation correctement optimisés. De plus, l’évaluation des capacités cognitives disponibles peut également fournir une mesure de l’état de préparation à la performance.
La recherche a été récemment présentée à l'I/ITSEC (Interservice/Industry Training, Simulation and Education Conference) – le plus grand rassemblement mondial de professionnels des secteurs de la simulation et de la formation. En raison d'un réel besoin de solutions améliorant la rentabilité et l'efficacité de la formation du personnel, celle-ci a été récompensée par le prix du « Meilleur article » pour la formation, décrit par les chefs militaires comme la « première mesure objective de la préparation opérationnelle ». L'étude représente la première étape d'un projet de recherche pluriannuel, avec des pilotes experts actuellement testés pour la phase suivante.
Référence de l'étude
Évaluation perceptuelle-cognitive et physiologique de l'efficacité de l'entraînement
Conférence interservices/industrie sur la formation, la simulation et l'éducation (I/ITSEC) 2017
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