Publié à l’origine par le Waterloo Institute for Sustainable Aeronautics (WISA) sur le site web de l’Université de Waterloo le 23 janvier 2024.
Les chercheurs de l’Université de Waterloo franchissent des obstacles en utilisant la technologie de suivi oculaire pour transformer la formation des pilotes au Canada.
Alors que le Canada cherche un moyen de remédier à sa pénurie persistante de pilotes, les chercheurs de l’université de Waterloo pensent qu’une solution pour réduire le coût de la formation est en vue.
Grâce à un financement du gouvernement canadien, par l’intermédiaire de l’Agence fédérale de développement économique pour le Sud de l’Ontario (FedDev Ontario), des experts du Waterloo Institute for Sustainable Aeronautics utilisent une nouvelle technologie pour étudier l’évolution des mouvements oculaires au fur et à mesure que les élèves pilotes apprennent à piloter. Leur recherche contribuera à une évaluation plus objective du niveau de compétence d’un pilote et rendra la formation des pilotes moins coûteuse, plus efficace et plus inclusive.
Bien que l’étude soit actuellement en cours, la doctorante Naila Ayala a déjà établi des différences entre les pilotes novices et les pilotes experts qui pourraient conduire à des améliorations dans la formation des pilotes, ce qui pourrait aider les nouveaux pilotes à prendre l’air plus tôt.
Spécialiste du comportement visuo-moteur et du regard, dont les recherches sont ancrées dans les neurosciences des systèmes, Mme Niechwiej-Szwedo a déjà montré que le suivi des mouvements oculaires peut révéler la manière dont un individu traite les informations, ce qui est étroitement lié aux comportements qui s’ensuivent. En 2019, elle a commencé à appliquer ces connaissances au domaine de la formation des pilotes.
Les recherches qu’elle a menées à la WISA arrivent à point nommé. Le Canada a besoin de nouveaux pilotes – selon une estimation, plus de 7 000 d’ici 2025. L’augmentation du nombre d’élèves-pilotes potentiels et l’amélioration de leur formation pourraient contribuer à combler cette lacune. L’oculométrie pourrait être un outil précieux dans les deux cas.
WISA utilise les fonds fournis par FedDev Ontario pour soutenir l’équipe de recherche de Niechwiej-Szwedo, qui a mis au point un système synchronisé permettant un enregistrement continu des mouvements oculaires et des données de performance de vol dans un simulateur de vol haute-fidélité.
Pour ce faire, Niechwiej-Szwedo s’est associée à AdHawk Microsystems. Cette société basée à Waterloo a inventé un nouveau type de traqueur oculaire à faible consommation d’énergie, de qualité recherche, qui utilise un système de micromiroirs pour balayer les yeux à l’aide d’un faisceau de lumière au lieu d’utiliser des méthodes moins efficaces basées sur des caméras.
La première phase de cette recherche a impliqué des étudiants diplômés de Waterloo – dont le capitaine Laura Lester, officier de l’Armée de l’air royale canadienne – qui ont apporté leur expertise pour développer le protocole expérimental qui est maintenant utilisé dans le cadre d’une étude longitudinale. Cette étude, menée par l’étudiante en doctorat Claudia Martin Calderon, utilise des mesures continues ou répétées pour suivre des individus sur des périodes prolongées.
Au cours de la deuxième phase, l’équipe de recherche va acquérir de nouvelles connaissances sur la manière dont les mouvements oculaires et le comportement du regard évoluent au fur et à mesure que les élèves-pilotes acquièrent de nouvelles compétences. Chaque élève participant est testé trois fois dans le simulateur de vol : d’abord au début de la formation, ensuite après 10 heures de formation au pilotage et enfin après l’obtention de la licence de pilote privé. La façon dont les yeux de l’élève pilote se déplacent, les schémas de balayage et la durée de la fixation oculaire sont tous enregistrés à ces trois étapes. Cette recherche fournira des informations cruciales sur les biomarqueurs objectifs associés à l’apprentissage des compétences et au développement de l’expertise.
Les informations tirées de ces tests pourraient expliquer pourquoi certains élèves-pilotes réagissent mieux aux informations, pilotent un avion plus efficacement et apprennent plus vite que d’autres. De tels résultats pourraient révolutionner la formation des pilotes.
Par exemple, le temps et le coût actuellement nécessaires à l’obtention d’une licence de pilote peuvent constituer de formidables obstacles pour les étudiants en herbe. Mais si les recherches de Niechwiej-Szwedo aboutissent à une formation de pilote basée davantage sur les compétences et moins sur un nombre arbitraire d’heures de vol, ces obstacles pourraient être surmontés et le temps et le coût nécessaires pour devenir pilote pourraient être réduits. Cela rendrait la formation au pilotage plus accessible aux personnes qui n’en ont pas les moyens actuellement. Cela permettrait également d’économiser du carburant et de préserver l’environnement.
“La formation aéronautique est déjà de haut niveau ; cependant, la mise en œuvre de la technologie d’oculométrie pourrait faire progresser la formation des pilotes à un niveau supérieur en fournissant aux instructeurs des informations qui ne sont pas disponibles actuellement”, explique Mme Niechwiej-Szwedo. “Par exemple, l’examen des schémas de balayage oculaire pourrait révéler pourquoi certains pilotes commettent des erreurs pendant un vol. Peut-être que les élèves-pilotes ne regardent tout simplement pas les informations pertinentes à un moment critique, et ce comportement pourrait être enseigné.
“L’industrie s’intéresse de près à cette technologie”, ajoute-t-elle. Elle espère pouvoir déterminer l’efficacité de sa méthode de suivi oculaire dans la formation des pilotes d’ici le printemps 2024.
WISA a reçu près de 9,2 millions de dollars de FedDev Ontario et soutient 38 projets de recherche à impact, dont la recherche de Niechwiej-Szwedo.