民航飞行员陆空通话技术的影响因素实验研究＊

王 宇，李凌敏

（江苏航空职业技术学院航空飞行学院，江苏 镇江 212000）

航空器与空中交通管制单位之间的通话方式称为无线电陆空通话（以下简称“陆空通话”）。为维护空中交通秩序、保障飞行安全，空中交通管制员（以下简称“管制员”）需要通过陆空通话向飞行员发送飞行指令，飞行员在收到指令后需要向管制员复诵，以确保指令准确有效。可见，陆空通话也是飞行人员的一项重要专业技术能力。而在复杂的飞行过程中，尤其是在管制指令较为密集、飞行条件较为复杂的飞行进近阶段，飞行员的陆空通话技术会受到较大考验。多变的低空气象条件、低空障碍物的干扰、拥挤的空中交通路线、频繁的管制指令等都会使飞行人员处于强大的工作压力之下。GEACAR[1]的数据指出，有80%的飞行员在陆空通话中出现了错误信息。所以，为了减少陆空通话差错，提升飞行员的陆空通话技术，需要探究陆空通话偏差的影响因素。

目前，在对陆空通话差错的研究中，国外学者从管制员和飞行员2 个方面进行了探索。PRINZO 等[2]发现管制员陆空通话中的指令复杂度和长度会影响飞行员的复诵质量；MOLESWORTH 等[3]通过改变指令密度、控制指令之间是否有暂停等方式研究了外界条件对飞行员陆空通话差错的影响；MORROW 等[4]从飞行员的角度出发，探究了飞行员的经验对陆空通话差错的影响；BENTHEM 等[5]发现飞行员的年龄会通过影响认知能力而间接影响其陆空通话质量。国内学者在陆空通话方面的研究多集中在教育培训方面，如韩佳佳等[6]和孙禾[7]从陆空通话的发音、能力导向等方面入手，开发了新的教育方法和教育模式；但国内对陆空通话差错产生原因的研究较少，如王燕青等[8]、孙禾等[9]研究了飞行员的认知能力和管制员的疲劳对陆空通话的影响。

综上所述，国内依然缺乏对影响陆空通话差错的其他因素的研究。因此，为了探究影响飞行员陆空通话的其他因素，拟设计陆空通话实验，创新性地利用实验变量，从飞行员的疲劳、经验、英文水平3 个方面探究其对陆空通话技术的影响效果，从而根据分析结果为民航飞行员的陆空通话提供理论指导和建议措施。

1 实验方法

1.1 选取被试

选取20 名飞行学员作为被试，所有被试均通过飞行人员英语等级三级（ICAO 三级）考试，均获得飞行商照（可独立完成一段飞行起降任务）。

1.2 准备实验设备及材料

采用飞行模拟器模拟飞行中的驾驶环境，实验中，被试除需复诵指令外，还应确保飞行模拟器中的飞机根据指令飞行；飞行进近阶段中的数字指令更多，更符合实验要求，因此选取飞行进近阶段的陆空通话指令作为实验语音材料。

1.3 实验设计

实验研究飞行员的疲劳、经验、英文水平对陆空通话的影响，拟采用（2×2×2）的组间设计。自变量为疲劳程度（不疲劳、疲劳）、经验水平（三年级、四年级）、英文水平（ICAO 三级、ICAO 四级）；由于被试在实验过程中可能出现记不住指令而重复听取指令的情况，因此，将被试听取数字指令的重复次数和复诵数字指令时出现的错误次数作为因变量；控制变量为被试性别、管制指令的语速。

1.4 预实验

实验前，设置设备为练习模式，安排被试进行5 min 的预实验，帮助被试调整设备高度、音量，使被试适应陆空通话指令语速。

1.5 实验程序

设置设备为实验模式，被试在实验中与管制员建立陆空通话；陆空通话中的指令按照预先设定内容向被试发送，被试在收到指令后进行复诵（被试可根据实际情况重复听取指令），此过程录音录像；待被试复诵完所有指令并确认管制移交后，结束实验。

2 数据分析

2.1 数据的预处理

根据实际陆空通话的指令特征，将实验中每段陆空通话内的数字管制指令设置为2 组和3 组，为了平衡数字指令组数对实验结果的影响，对收集的数据进行预处理，公式如下：

式（1）中：Rmi为第m 项绩效指标的第i 名被试在实验中的平均数据，m=1，2，且m=1 时表示重复次数，m=2 时表示错误次数；Nmi2为实验中出现2 组数字管制指令时，第i 个被试复诵的第m 项绩效数据之和；Nmi3为实验中出现3 组数字管制指令时，第i 个被试复诵的第m 项绩效数据之和。

2.2 描述性统计

经预处理，20 名被试的平均实验数据如表1 所示。

由表1 可知，在重复次数中，被试在三年级、四年级2 个水平上的差异较为明显，表明飞行员的经验水平对其陆空通话复诵过程的重复次数影响较大；在错误次数中，被试在疲劳、不疲劳2 个水平上以及三年级、四年级2 个水平上的差异较为明显，表明飞行员的疲劳程度以及经验水平对其陆空通话复诵过程中出现的错误次数影响较大。

表1 实验数据统计

2.3 方差分析

通对对被试实验数据的描述性统计，可直观看出被试在实验过程中，受到疲劳程度、经验水平和英文水平3 个因素影响时的表现，但难以得出这3 个因素与陆空通话复诵质量间的内在联系。因此，需要分别对被试在实验中的重复次数和错误次数做疲劳程度、经验水平和英文水平3 个因素上的方差分析。

2.3.1 重复次数的方差分析

对20 名被试在实验中的重复次数做疲劳程度、经验水平和英文水平3 个因素上的方差分析，所得结果如表2 所示。

表2 重复次数的方差分析

由表2 可知，被试的疲劳程度和英文水平对重复次数有显著影响，表明飞行员在复诵指令的过程中，疲劳程度越高要求管制员重复指令的次数越多；英文水平越高，要求管制员重复指令的次数越少。而被试的经验水平对重复次数的影响较小，表明飞行员在飞行经验上的差异对其陆空通话中听取指令次数的影响不大。

2.3.2 错误次数的方差分析

对20 名被试在实验中的错误次数做疲劳程度、经验水平和英文水平3 个因素上的方差分析，所得结果如表3 所示。

表3 错误次数的方差分析

由表3 可知，被试的疲劳程度和经验水平对错误次数有显著影响，表明飞行员在复诵指令过程中，疲劳程度越高，错误次数就越多；经验水平越高，错误次数就越小。而被试的英文水平对错误次数的影响较小，表明飞行员在英文水平上的差异对其陆空通话复诵过程中的错误次数影响不大。

3 结果与讨论

根据上述统计分析结果并结合民航飞行员的工作实际可以发现，民航飞行员的疲劳程度、经验水平和英文水平对其陆空通话均有一定影响，但这些因素在要求管制员重复指令的次数上和复诵的错误次数上的影响程度有所不同。

疲劳程度对飞行员的陆空通话技术有显著影响。在疲劳状态下，飞行员要求管制员重复指令的次数更多，并且在复诵指令过程中出现的错误次数也更多，可见飞行员的疲劳状态对其陆空通话过程的影响是综合的，对接收指令、分析理解记忆指令和复诵指令的全过程均有影响。经验水平仅对飞行员陆空通话的错误次数有显著影响。在描述性统计中，经验水平较低时，飞行员要求管制员重复指令的次数更多，在复诵过程中出现的错误次数也更多。但方差分析的结果显示，可能存在其他因素影响了飞行学员在实验中的表现，如飞行学员的自我认知和评价，对陆空通话任务难度的评价等。英文水平对飞行员在陆空通话过程中要求管制员重复指令的次数有显著影响。英文水平较低时，飞行员需要消耗更多的精力去理解指令，因此要求管制员重复指令的次数更多，待理解指令后，复诵过程中的错误次数便不再会受到英文水平的影响，可见对于非英语母语的飞行员来说，听取英文指令的难度更大，而说出英文指令的难度更小。

4 建议措施

依据上述讨论结果，针对疲劳程度、经验水平和英文水平对飞行员陆空通话技术的影响提出如下建议：①航空公司飞行部在安排飞行人员执行飞行任务时，确定好飞行人员的年、月、周飞行小时数后，还应结合飞行人员具体的飞行航班，合理安排间隔，使飞行人员得到充分休息；②增强对飞行学员及飞行副驾驶等飞行经验不足者的陆空通话训练，使其尽快适应实际陆空通话的语言环境；③增强对飞行人员英文陆空通话能力的教育和训练，尤其要加强“听”英文陆空通话能力的训练，可视情况增加专项培训等活动。