Konzeptionierung und Bewertung einer 3D-Audio Methode zur multimodalen Wahrnehmung mehrerer Hindernisse im Cockpit

Kurzfassung

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Evaluierung eines 3D-Audio Konzepts zur multimodalen Wahrnehmung mehrerer Hindernisse im Cockpit. Ziel ist es Piloten in schwierigen Flugphasen, bei Rettungseinsätzen und vor allem bei schlechten Sicht- und Wetterverhältnissen bei der Wahrnehmung von Hindernissen zu unterstützen. Dazu werden den Piloten sowohl visuelle Informationen über die Displayanzeigen des Cockpits als auch auditive Informationen zu den Hindernissen übermittelt. Besonderheit der auditiven Information ist die räumliche Komponente, die es den Piloten ermöglicht die Hindernisse im Raum lokalisieren zu können. Zum Einstieg in die Thematik wird zunächst ein Überblick über Multimodalität und bestehende multimodale Konzepte im Cockpit sowie Faktoren zur multiomdalen Darstellung gegeben. Dabei wird auch auf die Wahrnehmung des Menschen und die damit verbundenen Limitierungen in der Informationsverarbeitung eingegangen, die entscheidenden Einfluss auf die Konzeptentwicklung und -umsetzung haben. Die daraufhin entwickelte und in ein 3D-Audio Assistenzsystem umgesetzte Konzeptidee wird in einer Simulatorstudie durch ausgebildete Piloten und Versuchspersonen mit Kenntnissen zum genutzten Kommandomodell des Simulators und 3D-Audio Versuchen evaluiert. In einem etwa dreistündigen Versuch wird das 3D-Audio Konzept in verschiedenen Phasen des Flugs auf seine Anwendbarkeit getestet. Die anschließende Auswertung der Ergebnisse soll die Tauglichkeit der 3D-Audio Methode zeigen. Wie erwartet können bewegliche Hindernisse unter Nutzung des 3D-Audio Konzepts sehr viel früher erkannt werden. Auch auditiv geführte Landungen werden mit höherer Genauigkeit durchgeführt als rein visuell durchgeführte Landungen. Die Auswertung hat zudem ergeben, dass die Grenze der Aufnahme und Verarbeitung von gleichzeitig präsentierten auditiven Signalen bei maximal drei Hindernissen liegt. Abschließend werden die gewonnenen Erkenntnisse zusammengefasst sowie ein Ausblick auf mögliche Weiterentwicklungen gegeben.