FACTORES HUMANOS EN SISTEMAS DE AERONAVES REMOTAMENTE TRIPULADAS Diego Malpica MD Especialista en Medicina Aeroespacial Centro de Medicina Aeroespacial en ART • Contribuir en la investigación en FFHH para la operación de ART en la FAC • Disminuir la accidentalidad de ART por FFHH • Incrementar la disponibilidad y confiabilidad apoyados desde los FFHH • Retroalimentar en la industria fabricante y posibles desarrollos futuros Colombianos • Investigación en FFHH en Colombia Factores Humanos en Aviación Aviación convencional Mayoria de autores estiman la contribución de factores humanos en accidentes del 60-80% (Shappell, Wiegmann, 1996) Aeronaves Remotamente Tripuladas Datos ampliamente variables 30-80% VS Contrastes con la aviación convencional Escuchar las RPM Sentir la aeronave y su movimiento No oler el combustible o gases de exosto Pitillo Factores Humanos compartidos • Desorientación espacial • 15-30% en aviación • 10% en UAS Militares (Olson, Tvaryanas, 2006) • Falta de información visual Estereopsis - dismetrías • Conflicto vestibular - ocular Factores Humanos compartidos • Coordinación de equipo • Interacción de miembros del equipo • CRM Factores Humanos compartidos • Conocimiento de la aviación convencional • Gestión de tránsito aereo • Comunicaciones • Navegación Aérea • Meteorología • Reglamentación aeronáutica • Gestión de Seguridad Operacional • Automatización • Educación y entrenamiento Factores Humanos compartidos • Operaciones sostenidas • Fatiga (Manning, Rash, LeDuc, Noback, 2004) • USAF Clase A- 25% • Navy Clase A - 12% • US Army Clase A - 4% FRMS Retroaimentación táctil auditiva y vibración Ergonómicos Factores Humanos en el diseño • Ejemplo Cómo prendo el “Fuel Heater” Desactive el inhibidor GCS y Operaciones ART Multiples pantallas requieren integración cognitiva Agilizar los procedimientos rutinarios (22 teclas para Autopilot) Ergonomía de GCS Alta carga visual Mejora de sistemas de alerta GCS y Operaciones ART Pérdida de visión periférica Múltiples sistemas de comunicación separados Soporte de Salud Ocupacional Reducido espacio de Trabajo Tiempos de servicio Error Humano en ART Accidentalidad 32 • 1986 - 2000 (DOD 2003) • Predator • Hunter • Pioneer 55 • Civiles (300) • F-16 (3.5) • De 10 a 100 veces más 334 Factores Humanos en ART Accidentes Fuente Periodo de tiempo Accidentes analizados USAF (%) US Army (%) US Navy (%) FAC (%) Manning y cols (2004) 1995 – 2003 56 - 32 - - Schmidt and Parker (1995) 1986 – 1993 107 - - 33 - Rogers y cols (2004) 1993 – 2003 48 69 - - - Seagle (1997) 1986 – 1997 203 - - 31 - Williams (2004) 1980 – 2004 12, 74, 239 67 36 28 - Tvaryannas y cols (2005) 1994 – 2003 221 79 39 62 Lopez y Malpica (2012) 2012 16 - - - 62 Factores Humanos en ART Accidentes • Schmidt & Parker, 1995 • 33 - 43% Factores Humanos • Selección y entrenamiento de operadores • Errores en el trabajo en equipo • Neurocognitivos • Destreza del piloto Factores Humanos en ART Accidentes • Tvaryanas, Thompson y cols, 2006 • 60% Factores Humanos • Problemas de automatización • Instrumentación inadecuada • Retroalimentación al operador • Atención canalizada Factores Humanos en ART Accidentes • Lopez y Malpica, 2012 • 62% Factores Humanos • Gestión de recursos • Planeación inadecuada de trabajo • Factores ambientales • Errores del operador • Violaciones rutinarias Human Factor Analysis and Classification System (HFACS) Actos inseguros = 61% Supervisión insegura = 50% Influencia Organizacional = 44% • Manning y cols, 2004 HFACS DoD • Modelos de predicción de actos inseguros del operador usando regresión logistica (Tvaryanas y cols, 2005) USAF = Factores Neurocognitivos y ambiente tecnológico (p <0.010) US Army = Neurocomportamentales, procesos organizacionales y CRM (p <0.001) Navy = Carga de trabajo, Problemas atención y Gestión del riesgo (p<0.025) HFACS DoD • Modelos de predicción de actos inseguros del operador usando regresión logística, (Tvaryanas y cols, 2005) USAF = Errores basados en destreza (p<0.001) US Army = Violaciones de la regulación (p<0.016) HFACS de ART – FAC 2012 23% 44% 12% Organizational influences Unsafe supervision 21% Unsafe preconditions Unsafe Acts • Lopez y Malpica, 2012 HFACS de ART – FAC 2012 • Influencia Organizacional • Procesos operacionales = 26% • Gestión de recursos = 12.2% • Supervisión Insegura • Planeación inadecuada de trabajo = 10.2% • Falla en corregir errores conocidos = 4.1% • Violaciones de supervisión = 2% • Supervisión inadecuada= 2% • Lopez y Malpica, 2012 HFACS de ART – FAC 2012 • Precondiciones para actos inseguros • Factores ambientales= 14.2% Ambiente físico= 12.2% Ambiente Tecnológico = 2% • Estado mental adverso = 4.1% • Actos inseguros • Errores de decisión Errores del operador = 10.2% • Lopez y Malpica, 2012 HFACS de ART – FAC 2012 • Actos inseguros • Violaciones = 10.2% Violaciones rutinarias= 6.1% Violaciones excepcionales = 4% • Lopez y Malpica, 2012 Factores Humanos en ART Categorias de HFACS USAF Navy US Army FAC Influencia Organizacional 62% 52% 25% 44% Supervisión Insegura 30.5% 27% 15% 21% Precondiciones para actos inseguros 47% 29% 29% 12% Actos Inseguros 55% 35% 32% 23% Thomson, W., Tvaryanas, A., & Constable, S. H. (2005) Lopez, D., Malpica D (2012) Retos en Factores Humanos en ART Gestión de Seguridad a través de la selección de Operadores Procesos de selección de personal para ART - USAF ART en USAF Exámen médico y psicológico Prueba de destreza aeronáutica y de calificación de USAF Proceso de selección de Operadores de ART Entrenamiento = 8.5 meses en promedio para ser desplegado Conocimiento técnico / Aptitud Verbal y matemática Batería de aptitud vocacional de las FFMM y prueba de calificación de las FFMM ART en USAF Entrenamiento de aviación convencional 2 meses Entrenamiento del equipo Chequeo en simulador 2 meses Operaciones Tácticas, CRM, Radares, Sensores, Equipos 1 mes Entrenamiento de alistamiento en combate 3 meses Curso de operaciones conjuntas 2 sem ART en USAF Esquema actual muestra una fuerte correlación con el éxito de la carrera de OpART n = 139 Aspirantes ART Puntaje Percentil <25 = 52% Tasa de Pérdida Percentil >75 = 8% Tasa de Pérdida Rose M., Arnold R., Howse W.. (2013) “The right Stuff ” ART en USAF Habilidades Cognitivas Personalidad Habilidad Psicomotora Conocimiento en aviación Experiencia de vuelo convencional Rose M., Arnold R., Howse W.. (2013) Atributos Psicológicos para ART • Atributo = aptitud inherente y motivación necesaria para adquirir conocimiento y destreza en plataforma ART Personalidad Motivación Chapelle, W., McDonald, K. (2011) Percepción visual Razonamiento Vigilancia - Atención Desempeño cognitivo Procesamiento espacial Memoria Chapelle, W., McDonald, K. (2011) Intrapersonales Interpersonales Resiliencia Comunicación Perseverancia Orientado al trabajo en equipo Orientado al éxito Juicio Adaptabilidad Humildad Seguridad en si mismo Chapelle, W., McDonald, K. (2011) Moral Ocupacional Chapelle, W., McDonald, K. (2011) Certificación de aptitud psicofísica Exámenes aeromédicos Certificación Aeromédica Personal ART Categoría III: Correspondiente a la evaluación psicofísica periódica aplicable al personal militar Operador de Aeronaves Remotamente Tripuladas, Personal Complementario al Vuelo y/o la Misión, y Técnico de Vuelo, definidos como: Operadores de Aeronaves Remotamente Tripuladas: Corresponde al personal que tiene como función ejercer la conducción de una Aeronave Remotamente Tripulada. Reglamento de Aptitud Psico Física Fuérza Aérea Colombiana - Público (2012) Certificación Aeromédica Personal ART CAPÍTULO 3 Criterios para la evaluación de la aptitud psicofísica especial para el personal de oficiales y suboficiales de la Fuerza Aérea Colombiana en las especialidades del cuerpo de vuelo, cuerpo técnico aeronáutico y otras especialidades que requieran desarrollar actividades relacionadas con vuelo Requisitos neurológicos El personal que se desempeñará en actividades en las aeronaves remotamente tripuladas realiza un tamizaje neuropsicológico determinado por el Centro de Medicina Aeroespacial. Reglamento de Aptitud Psico Física Fuérza Aérea Colombiana - Público (2012) Certificación Aeromédica Personal ART Requisitos oftalmología Cualquier tipo de distrofias corneales, recurrentes, keratitis crónica, vascularización córnea central por cualquier causa, la historia sospecha clínica … de queratocono, ... será contacto rígido gas permeable, evaluando su cada seis meses erosiones corneales u opacificación de la de cirugía corneal. La tratado con lentes de evolución topográfica Retina y Vítreo: Será causal de no aptitud toda patología retiniana o coroidea que deje secuelas fisiológicas con disminución de la agudeza visual por fuera de los parámetros establecidos. Reglamento de Aptitud Psico Física Fuérza Aérea Colombiana - Público (2012) Certificación Aeromédica Personal ART Requisitos oftalmología Visión de Colores: El examinado no debe presentar en el Test de Ishihara más de 10 respuestas incorrectas… Las Discromatopsias será causal de no aptitud para actividades en aeronaves. Se exceptúa al personal que maneje pantallas o gráficos, mapas, etc. a colores quienes se calificarán de acuerdo con la Categoría I. Motilidad Ocular: El examinado no debe presentar ningún tipo de diplopía o nistagmus, no debe presentar tropias ni restricción alguna en las ducciones o versiones. Reglamento de Aptitud Psico Física Fuérza Aérea Colombiana - Público (2012) Certificación Aeromédica Personal ART Requisitos oftalmología Se admiten hasta 8 dioptrías prismáticas (DP) de endoforia, 15 DP de exoforia, 2 DP de hiperforia. El punto próximo de convergencia (PPC) no será mayor a 7 cm. Las forias y la insuficiencia de convergencia presentes deberán ser tratadas por ortóptica en un tiempo no mayor a seis meses. Reglamento de Aptitud Psico Física Fuérza Aérea Colombiana - Público (2012) Oportunidades de mejora Introducir el concepto de Factores Humanos desde el diseño de sistemas y puesta en marcha Diseño parcialmente automatizado que permita: Operar en condiciones novedosas Proceso de toma de decisiones Diseño automatizado que permita Calculos – modelos matemáticos Vigilancia Integrar Sistemas de Información Diseño robusto, automatización flexible / adaptable a Colombia Referencias (1) LeMieux DJ. Introduction to unmanned systems : air, ground, sea and space. 1st ed. Lake Havasu City, AZ: Unmanned Vehicle University Press; 2012. (2) Thomson W, Tvaryanas A, Constable SH. U.S. Military Unmanned Aerial Vehicle MIshaps: Assessment of the Role of Human Factors Using Human Factor Analyisis and Classification System (HFACS). Technical Report. Brooks City Base, TX: United States Air Force, Wing tHS; 2005 March 2005. Report No.: HSW-PE-BR-TR-20050001. (3) Wiener EL, Nagel DC. 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