Migrationstolerante Transitionen von inkrementellen Displaystufen für Fluglotsen: 20 Tabellen
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Köln
DLR, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
2017
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| Ausgabe: | Als Manuskript gedruckt |
| Schriftenreihe: | Forschungsbericht Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
2017,05 Forschungsbericht TU Braunschweig, Niedersächsisches Forschungszentrum für Luftfahrt 2017,01 |
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| Beschreibung: | Zusammenfassung in deutscher und englischer Sprache |
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Einleitung zum Flugsicherungskontext mit abgeleiteter Aufgabenstellung 1
1 1 Veränderungen und Auswirkungen auf Fluglotsenarbeitsplätze mit dem Fokus des An-
5 flugbereichs 1
• 1 2 Aufgabenstellung der migrationstoleranten Transitionen von inkrementeilen Displaystufen
für Fluglotsen 4
1 3 Thematische Abgrenzung mit unterschiedlichen Betrachtungsweisen von „Migrationsto-
leranz“ 6
i Stand der Technik und aktuelle Forschung zu Mensch-Maschine-Schnittsteilen 9
2 1 Entwicklungen des Luftverkehrs und -managements mit heutiger Situation und Arbeits-
mitteln von Fluglotsen sowie zukünftigen Änderungen 9
211 Geschichtliche Entwicklung des europäischen Luftverkehrs 9
212 Verschiedene Lotsenarbeitsplätze mit beispielhaftem Ablauf eines momentan
*■ gültigen Flugsicherungsszenarios 11
*213 Neue Technologien und Verfahren sowie Auswirkungen auf Lotsenarbeitsplätze 15
214 Abstandsbasierte Luftverkehrsführung im Endanflug 20
215 Zeitbasierte Luftverkehrsführung im Endanflug 21
216 Trajektorienbasierte Luftverkehrsführung am Beispiel Endanflug 23
|: 217 Leistungsbasierte Luftverkehrsführung 25
218 Veränderung von Fluglotsenrollen und deren mögliche Auswirkungen auf Lotsen-
HMIs 26
219 Visuelle Assistenzfunktionalitäten für Fluglotsen-HMIs 28
2 1 10 Visuelle Wahrnehmung in Displays mit den Aspekten Farbe, Kontrast, Größe
und Symbolik 33
2 1 11 Reduktion von Komplexität in HMIs 35
2 2 Human Factors, Software-Ergonomie und Psychologie bezogen auf Mensch-Maschine-
Schnittstellen und deren Entwicklung 36
221 Menschliche Wahrnehmungskanäle und Informationsübertragung 36
222 Das mentale Bild, Situationsbewusstsein und Aufmerksamkeit des Lotsen 38
223 Designstudien zu verschiedenen Aspekten einer Mensch-Maschine-Schnittstelle 40
;224 Auswirkungen von Automatisierung 41
225 Human Factors in Bezug auf Mensch-Maschine-Schnittsteilen 44
226 Prozesse zur Entwicklung von Mensch-Maschine-Schnittsteilen und service-
orientierte, modulare Softwarearchitektur 46
vii
Konzept einer migrationstoleranten Mensch-Maschine-Schnittstelle
3 1 Migrationstoleranz angewendet auf Mensch-Maschine-Schnittsteilen über Transitionen-
Modell mit Displaystufen für verschiedene Luftverkehrsführungsweisen
311 Meta-Lotsendisplay als Startpunkt für weitere Iterationen
312 Distanzmarkierung auf allen Routen
313 Einführung von Symbolik für Routen
314 Begradigung von Routen im äußeren Bereich der TMA bis zu Downwinds und
Merge-Punkten
315 Veränderung durch die Modifikation von Routenwinkeln
316 Eliminierung der Ortsauflösung durch Dimensionsreduktion im Display und
Auswirkung auf Lotsenarbeit
317 Neue Arbeitsplatzaufteilung mit Monitoring- und Executive-Lotsen
318 Homogenisierung der Flugroutenvereinigungswinkel im TMA-Außenbereich
319 Rechtwinkligkeit der angezeigten Routenwinkel
3 1 10 Drehung der Luftraumdarstellung in Horizontale
3 1 11 Einführung einer neuen Symbolik für Luftfahrzeuge
3 1 12 Parallelisierung der Luftraumstruktur durch Streckung der Merge-Punkte
3 1 13 Umklappen aller Routen auf eine Seite der Piste
3 2 Zusammenfassung und Diskussion der Transitionen der Displaystufen
3 3 Anwendung der Transitionen für alternativen Feeder-Lotsenarbeitsplatz
3 4 Übertragung auf andere Luftraumstrukturen, skalierbare Ausschnitte eines beispielhaften
Displays und weitere Migrationsgedanken
3 5 Auswirkung der Displaystufen auf das mentale Bild des Lotsen
3 fl Conformance Monitoring von 4D-Trajektorien
3 7 TargetWindow und GhostSpots zur Integration von Luftfahrzeugen mit unterschiedlicher
FMS-Ausrüstung in einen zeitbasiert geplanten Anflugstrom
3 8 TVawl-Nets für zeitlich präzise Turn-to-Base-Kommandos des Lotsen
3 9 Zeitbasierte manuelle Anflugroutenanpassung und Luftverkehrsführung
3 10 füeinschrittiges Lernen neuer Luftverkehrsmanagement-Methoden im Training
3 11 Implementierungsprozess mit stetem Feedback angelehnt an Rapid Prototyping
Evaluation des implementierten Mensch-Maschine-Schnittstellen-Konzepts
4 1 Fragestellungen für die Evaluation der migrationstoleranten Displays
4 2 Qualitative Ausgestaltung der Evaluation mit Überlegungen zu Stichprobengröße und
Stichprobenart
4 3 Aufbau der Evaluationsstudie mit Trainings- und Simulationsphasen
4 4 Szenarien für die Displayevaluation und Aufgaben für Probanden
4 5 Abschätzung von Situationsbewusstsein, Arbeitsbeanspruchung und Bearbeitung der
gestellten Monitoring-Aufgabe
4 6 Fragebögen nach jeder Displayiteration und Debriefing
4 7 Gesamtfragebogen zum migrationstoleranten Konzept
4 8 Vorstudie mit Lotsen zum Target Window-Konzept
4 9 Vorstudie mit Lotsen zum Trawl-Net-Konzept
Resultate der Evaluationsstudie und der Vorstudien zu Teilkonzepten mit Diskussion 97
5 1 Probandenleistung beim Monitoring der Luftverkehrsszenarien 97
511 Erkennung von Konflikten an Merge-Punkten und auf der Centerline 98
512 Erkennung von Abweichungen von der STAR 101
513 Erkennung von Geschwindigkeits- und Höhenvorgabenverletzungen 102
5 2 Situationsbewusstsein anhand von Online- und Offline-Frageblöcken 103
521 Fragen zum Szenario während der Simulation 103
522 Fragen zum Szenario bei angehaltener Simulation 104
5 3 Selbstbewertung der Probanden zur Arbeitsbeanspruchung 105
5 4 Fragebogen zum Thema „Transitionen“ 106
541 Baseline „Meta-Lotsendisplay“ mit minimalen Zusätzen „Lagesymbolik und
Mileage-Erweiterung“ 109
542 Resultate der beiden Displayiterationen mit „IAF-begradigten Routen und homo-
genisierten Routenwinkeln“ 109
543 Diskussion der Stufen mit „orthogonaler Darstellung und rechtwinkligen Routen-
vereinigungen“ 109
544 Ergebnisse der Displayiterationen mit „paralleler Überwachungsansicht und Luft-
fahrzeugoptimierungssymbolik“ 110
545 Diskussion des „unidirektionalen parallelen Monitoringdisplays“ 110
546 Zusammenfassung der Probanden-Antworten des Transitionsfragebogens 111
5 5 Fragebogen zum Thema „Benutzerfreundlichkeit“ 111
5 6 Antworten auf die Fragen des Abschlussfragebogens 115
561 Erlernen der weiterführenden Displaystufen 115
562 Verständlichkeit der Transitionen 116
563 Integration kleiner Updates 116
564 Reduktion der Komplexität 116
i565 Weitergehende Conformance Monitoring-Ansicht als nächster Schritt 116
566 Monitoring und Lösungsdelegation 117
r567 Diskussion der Ergebnisse des Abschlussfragebogens 117
5 7 Unterstützungsleistung des TargetWindows beim „Turn-to-Base“ 117
5 8 Unterstützungsleistung des Trawl-Nets beim „Turn-to-Base“ 119
5 9 Kommentare der Probanden zu den in der Simulation evaluierten Displaystufen 120
5 10 Abgeleitete Hinweise zum Transitionskonzept und Bemerkungen zur Durchführung der
Simulationen 122
5 11 Zusammenfassung der diskutierten Studienergebnisse und abgeleiteten Aussagen 123
Zusammenfassung und Ausblick 125
6 1 Konzept und Evaluation einer migrationstoleranten Aleiisch-Maschine-Schnittstelle 125
6 2 Ausblick auf weitere mögliche Entwicklungen 127
turverzeichnis 129
dungsverzeichnis 160
ix
Tabellen Verzeichnis
16
Formelverzeichnis 16
Quellcodeverzeichnis 16
Glossar (Bedeutung zentraler Begrifflichkeiten) 16
I Migration und Transition 16
II Mensch-Maschine-Interaktion 16
III Bediener und Benutzer 16
IV Automatisierung und Automation 16
V Belastung und Beanspruchung nach der Norm DIN EN ISO 100751-3 16
VI Fähigkeit und Fertigkeit 16
VII adaptiv und adaptierbar 16
Veröffentlichungen 16
Anhang 17
A Implementierung der Displaystufen in Quellcode 17
B Lotsen-Briefing zu iterativen Displaystufen 17
C Displaykonfiguration für die Evaluationsstudie 17
D Tagesablauf der Hauptevaluationsstudie 18
E Signifikanztabellen zu iterativen Displaystufen 18
F Lotsen-Briefing zum Konzept TargetWindow 19
G Lotsen-Fragebogen zum Konzept TargetWindow 19
H Lotsen-Briefing zum Konzept Trawl-Net 19
I Lotsen-Fragebogen zum Konzept Trawl-Net 19
J Das Anflugplanungssystem 4D-CARMA 19
Lebenslauf 19
Danksagung 19
Ehrenwörtliche Erklärung
|
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| spelling | Ohneiser, Oliver 1987- Verfasser (DE-588)1127885723 aut Migrationstolerante Transitionen von inkrementellen Displaystufen für Fluglotsen 20 Tabellen Oliver Ohneiser, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Flugführung, Braunschweig Als Manuskript gedruckt Köln DLR, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt 2017 xiv, 199 Seiten Illustrationen, Diagramme txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Forschungsbericht / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt 2017-05 Forschungsbericht / TU Braunschweig, Niedersächsisches Forschungszentrum für Luftfahrt 2017-01 Zusammenfassung in deutscher und englischer Sprache Dissertation Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig 2017 Bahnplanung (DE-588)4267628-9 gnd rswk-swf Display (DE-588)4129694-1 gnd rswk-swf Fluglotse (DE-588)4154759-7 gnd rswk-swf Orthogonalität (DE-588)4139058-1 gnd rswk-swf Mensch-Maschine-Kommunikation (DE-588)4125909-9 gnd rswk-swf Monitorüberwachung (DE-588)4291501-6 gnd rswk-swf Flugsicherung (DE-588)4154771-8 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Flugsicherung (DE-588)4154771-8 s Mensch-Maschine-Kommunikation (DE-588)4125909-9 s Display (DE-588)4129694-1 s DE-604 Fluglotse (DE-588)4154759-7 s Bahnplanung (DE-588)4267628-9 s Monitorüberwachung (DE-588)4291501-6 s Orthogonalität (DE-588)4139058-1 s Forschungsbericht Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt 2017,05 (DE-604)BV011758990 2017,05 Forschungsbericht TU Braunschweig, Niedersächsisches Forschungszentrum für Luftfahrt 2017,01 (DE-604)BV041922376 2017,01 HEBIS Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=029661126&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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