DISEÑO DE LAS PANTALLAS DE PRESENTACIÓN VISUAL, DE LOS MANDOS Y DEL PUESTO DE PILOTAJE

4.6.1 Las pantallas de presentación visual y los mandos son el núcleo de la ergonomía. Si nos referimos al modelo SHEL, esos elementos forman parte en su mayoría de las interfaces elemento humano-equipo y elemento humano-soporte lógico. En el caso de las pantallas (presentaciones visuales), la transferencia de información va del equipo al elemento humano. Los mandos se emplean para transferir la información y las órdenes en la dirección opuesta, es decir, del elemento humano al equipo. Habitualmente este flujo de información se efectúa en un proceso de circuito cerrado y los ergonomistas tienen por misión optimizar el flujo dentro del circuito. En los párrafos siguientes se exponen algunas de las consideraciones que deben tenerse en cuenta en el diseño de las pantallas (presentaciones visuales) y mandos, así como el modo de proceder a su integración en el lugar de trabajo del puesto de pilotaje.

4.6.2 En este capítulo no se discuten los temas vinculados a la introducción de la automatización en el puesto de pilotaje. En la Parte 2, Capítulo 3 se examina este aspecto importante y actual del diseño del puesto de pilotaje.

Pantallas (presentaciones visuales)

4.6.3 La pantalla (presentación visual) tiene por función transmitir la información (sobre la situación en que se encuentra el vuelo, por ejemplo) con precisión y rapidez desde la fuente hasta el operador. La capacidad y limitaciones humanas en materia de procesamiento de la información que se han discutido anteriormente deberían ser objeto de consideración al diseñar las pantallas (presentaciones visuales). Se debe presentar al operador una cantidad de información que sea oportuna, apropiada, precisa y adecuada, con arreglo a las necesidades de la tarea. Seria nocivo a efectos de performance de la tarea presentar más información de la necesaria, especialmente cuando el operador está sobrecargado, fatigado o bajo estrés. 4.6.4 Las presentaciones pueden ser dinámicas (por ejemplo, altímetros e indicadores de actitud) o

estáticas (por ejemplo, letreros, señales y cartas). Dichas presentaciones ofrecen información cuantitativa

(por ejemplo, altitud y rumbo) o cualitativas (por ejemplo, situación del tren de aterrizaje). Pueden constituir un aviso (por ejemplo, INCENDIO DE LOS MOTORES) o indicar que se adopte cierta cautela (por ejemplo, aguja o luz indicadoras de la presión de aceite).

4.6.5 Las presentaciones también pueden ser táctiles cinestésicas (táctil significa relacionado con el sentido del tacto, cinestésico, con el sentido del movimiento) o auditivas. Especialmente en aquellos casos en que el sistema visual está (o se prevé que va a estar) extremadamente sobrecargado, estas presentaciones pueden ser utilizadas para comunicar información al operador humano. La transferencia de información táctil/cinestésica también puede llevarse a cabo en condiciones visuales degradadas. (Buen ejemplo de ello es el aviso de pérdida empleando el método de sacudidor o punto de vibración de la palanca). El conducto auditivo está particularmente dotado para percibir las alertas, tales como avisos. Por esta razón, hay tendencia a utilizar esas presentaciones auditivas en el puesto de pilotaje con abundancia y a veces de manera indiscriminada. El empleo indiscriminado de alertas auditivas en el puesto de pilotaje ha demostrado ser causa de molestias y confusiones, o incluso ha llegado a afectar el rendimiento en la ejecución de las tareas. Así pues, en todos esos casos, hay que destacar la importancia que reviste tener debidamente en cuenta los aspectos de factores humanos al proceder al diseño de las pantallas (presentaciones visuales).

4.6.6 Tenemos tres aspectos básicos que deben resolverse antes de poder diseñar y ubicar una pantalla (presentación visual) de manera apropiada. Tanto el diseño como la ubicación de las pantallas pueden

influir grandemente en la efectividad del diálogo ser humano-máquina. A continuación se reseñan algunos ejemplos pertinentes:

El altímetro de aguja indicadora y tambor giratorio (cilindro con ventana de presentación) ha sido objeto de lectura errónea en muchos casos a lo largo de su historia, lo cual se ha mencionado en distintos estudios realizados y en sucesos referentes a experiencias reales que se remontan a 1959. La lectura errónea de este instrumento puede producirse en la indicación de miles de pies, especialmente cuando la indicación de la aguja apunta hacia la zona del cero. Los resultados de un estudio llevado a cabo por la NASA indican que el problema se plantea porque el ser humano no puede leer al mismo tiempo de manera eficiente el tambor giratorio y la aguja indicadora. En el estudio también se comprobó que muy pocas veces se lee la indicación de altitud que aparece en el tambor (cilindro con ventana de presentación) de los altímetros de tambor y aguja indicadora. El tiempo necesario para leer los números del tambor es casi el doble del tiempo necesario para leer un determinado texto. Se considera que este instrumento ha sido objeto de lectura errónea y que ha sido un factor contribuyente al menos en los accidentes reseñados a continuación.

a. American Airlines B727, Constance, Kentucky (Estados Unidos), noviembre de 1965;

b. Northeast Airlines DC9, Martha's Vineyard, Massachussets (Estados Unidos), junio de 1971:

c. Eastern Airlines DC9, Charlotte, Carolina del Norte (Estados Unidos), septiembre de 1974;

d. National Airlines B727, Pensacola, Florida (Estados Unidos), mayo de 1978;

e. Alitalia DC9, Palermo, Italia, diciembre de 1978; y

f. Iberia B727, Bilbao, España, febrero de 1985.

Fuente: "The Killer Instrument—The Drum Pointer Altimeter" (El instrumento mortal—El altímetro de aguja indicadora y tambor giratorio) (1990) Harold F. Marthinsen, Director del Departamento de investigación de accidentes de ALPA de Estados Unidos

• ¿Cómo, por quién, y en qué circunstancias se utilizará la pantalla o presentación visual?

• Las presentaciones auditivas son generalmente omnidireccionales, mientras que las presentaciones visuales no lo son. ¿Habrá más de una persona que necesitará mirar la pantalla (presentación visual)?

• ¿Cómo influirá la iluminación ambiental en la efectividad de la presentación visual?

• ¿Debería presentarse la información en formato analógico o digital? Las presentaciones digitales ofrecen una mayor precisión a efectos registradores o monitores de los sistemas (por ejemplo, en el caso de los instrumentos relativos a los motores), mientras que la instrumentación analógica es preferible cuando los valores numéricos cambian con frecuencia o con rapidez (por ejemplo, en el caso de los altímetros y de los indicadores de la velocidad vertical de ascenso).

• ¿Habrá problemas de paralaje?

• ¿A qué distancia se mirará la pantalla (presentación visual)? ¿Será necesario aumentar el tamaño de los caracteres y de los símbolos para que sean legibles a distancia?

• Las pantallas (presentaciones visuales) que se encuentran en situación de reserva o inactivas deberían indicar su situación con claridad. Las ambigüedades incrementarán probablemente la carga de trabajo mental y darán lugar a errores.

• Las informaciones dudosas no deberían seguir apareciendo en las presentaciones visuales destinadas al operador.

• Habría que tener en cuenta factores tales como brillo, color, contraste y parpadeo de una presentación visual.

4.6.7 La presentación visual de letras y números (conocida como presentación alfanumérica) ha sido tema de muchas investigaciones. Las presentaciones mecánicas, electromecánicas y electrónicas plantean varios problemas de ergonomía que merecen atención. La información presentada debe ser legible, de manera que los caracteres sean fácilmente diferenciables o identificables. Además, la información debe ser legible en el sentido de que las palabras enteras o grupos enteros de letras y cifras se entiendan. La legibilidad depende en general de factores tales como el estilo de los caracteres, su tipo, forma (por ejemplo, letras mayúsculas o letra cursiva), tamaño, contraste y espaciado.

4.6.8 las marcas y forma de los diales son otros dos aspectos que examina el ergonomista. Algunos ejemplos de tipos de presentaciones básicas utilizadas para ofrecer información cuantitativa aparecen en la Figura 4-6. las progresiones de las escalas deberían tener marcas o indicaciones graduadas fijas y regulares, y deberían aparecer como unidades, es decir sin indicación de centenas o millares. Las gradaciones de 10 en 10 o de 5 en 5 unidades son un buen modo de presentación visual, y las gradaciones de 2 en 2 son aceptables. Deberían evitarse los decimales y de utilizarlos no hay que poner el cero antes de la coma indicativa de decimal. Deberían presentarse los datos completos en vez de la versión truncada (o sea, debería indicarse 150 en vez de 15). Se debería diseñar con cuidado las agujas indicadoras cuando el instrumento también contiene una presentación visual digital que puede quedar oscurecida por la aguja. El extremo de la aguja debería llegar hasta la escala se debería eliminar o minimizar. Este problema no se planteará si la escala tiene una presentación visual electrónica. En general, graduada pero no sobreponerse a ella. La distancia entre la aguja y la superficie de la escala puede provocar efecto de paralaje que el tamaño de la información presentada (por ejemplo, escalas e iconos) debe estar relacionada y proporcionada a la distancia de visión (es decir, cuanto mayor la distancia de visión, mayor será la escala o tamaño del icono). Las consideraciones en materia de diseño deben tener en cuenta los factores de corrección ambiental tales como la iluminación, las vibraciones y los ángulos de visión que no son óptimos.

Poco después de haber efectuado su despegue (durante la noche) del Aeropuerto de Bombay y cuando se encontraba a una altitud algo inferior a 1 500 ft (500 m), el Boeing 747 que transportaba 210 personas a bordo efectuó un viraje inclinado de 14° hacia la derecha. Durante los 13 segundos siguientes, la aeronave volvió gradualmente a la posición horizontal. Luego efectuó un viraje inclinado de 9° hacia la izquierda. En este momento se produjo un movimiento abrupto a causa del alerón izquierdo que se corrigió momentáneamente para virar inmediatamente hacia la izquierda de manera muy pronunciada. El piloto mantuvo firmemente el timón de dirección y los alerones hacia la izquierda hasta que se produjo un impacto en el mar unos 30 segundos después, cuando la aeronave volaba con una inclinación de 108° y una velocidad de más de 300 kt. La información incorrecta que se presentó a la tripulación debido a una falla (inversión del control del horizonte) del director de vuelo contribuyó al accidente.

Fuente: Resumen ADREP 78/5 de la OACI.

4.6.9 La introducción de presentaciones electrónicas (por ejemplo, tubo de rayos catódicos) ofreció la oportunidad de superar muchas de las restricciones anteriores de las presentaciones electromecánicas, permitió asimismo la integración de las presentaciones y facilitó una mayor flexibilidad y una utilización más eficaz del espacio en los tableros. Por lo general, las presentaciones electrónicas tienen tres aplicaciones en el puesto de pilotaje, a saber: los instrumentos de vuelo, los sistemas de información (por ejemplo, los datos sobre los motores y los datos sobre otros sistemas, incluidos los de aviso), y los sistemas de gestión de vuelo (FMS). Las presentaciones electrónicas plantean diversos problemas ergonómicos, entre los que cabe citar los siguientes: el brillo y el contraste de brillo; la utilización de colores para distintos elementos de información; la fatiga producida por la tarea monitora de las presentaciones visuales a base de tubo de rayos catódicos durante largos periodos de tiempo: la simbología empleada; la decisión respecto a qué información debe aparecer y cuándo en la pantalla; y el hecho de que—por razones que no están todavía muy claras —toma más tiempo leer textos impresos sobre una pantalla que sobre papel. Por otra parte, las presentaciones electrónicas son en general rentables (relación costo-eficiencia) y versátiles, y permiten que el usuario tenga un control razonable respecto a ciertos elementos importantes de la presentación visual, tales como el brillo y el contraste.

4.6.10 Muchos operadores han introducido colimadores de pilotaje (HUD) como instrumento adicional que permite efectuar operaciones en condiciones de mínimos meteorológicos más bajos. La simbología utilizada por estos aparatos debe ser común a la simbología utilizada en las pantallas.

Sistemas de asesoramiento, advertencia y aviso (ACW)

4.6.11 Los avisos indican una situación en que se requiere la acción inmediata de la tripulación para mantener la seguridad del sistema, y normalmente son de color ROJO. Las advertencias indican una situación que puede convertirse en emergencia si se permite que avance o se deteriore. Habitualmente, las advertencias requieren que se les preste atención apropiada pero no inmediata y su color es AMBAR. Las indicaciones de asesoramiento son en general únicamente a título informativo y pueden o no pueden requerir la acción de la tripulación. Son de color AZUL. BLANCO, o VERDE. Se aplican tres principios básicos al diseño de los sistemas de aviso del puesto de pilotaje, a saber:

• deberían alertar a la tripulación y recabar su atención;

• deberían informar de la índole de la situación; y

Figura 4-6. Ejemplo de presentaciones utilizadas para ofrecer información cuantitativa (Adaptado de McCormich et al, 1983)

4.6.12 Se puede examinar este últ imo aspecto desde diversos puntos de vista. En este contexto cabe mencionar los casos de aeronaves involucradas en accidentes a causa de que la tripulación, al producirse la falla de un motor, apagó el motor que no tenia falla en lugar de apagar el motor averiado. Entre los elementos que se pueden considerar al diseñar los sistemas ACW hay que incluir los siguientes: primero, la fiabilidad del sistema, pues se perderá confianza en un sistema que esté plagado de avisos espúreos. Segundo, si aparecen excesivas señales ACW se dejará de prestar atención y de responder a las señales, convirtiéndose en una molestia. Y por ultimo, cuando se cuenta con múltiples avisos auditivos (es decir, se utiliza el mismo sonido para alertar acerca de mas de una situación dada), es preciso adoptar ciertas consideraciones especiales. Dado que esos avisos auditivos son eficaces para atraer la atención pero pueden dar lugar a errores o retrasos en la respuesta correctiva, cabe agregar mensajes orales con miras a mejorar la identific ación y la interpretación.

4.6.13 Los asesoramientos, las advertencias y los avisos del puesto de pilotaje pueden agruparse en cuatro amplias categorías, a saber:

• los que informan sobre la performance o sobre las desviaciones respecto a las envolventes operacionales o a los perfiles de vuelo seguros (por ejemplo, indicaciones de pérdida, de exceso de velocidad, y de proximidad del terreno ); habitualmente son de gran urgencia;

• los que informan sobre la configuración de la aeronave (por ejemplo la posición del tren de aterrizaje y de los flaps);

• los que informan sobre la situación en que se encuentran los sistemas de la aeronave; cabe incluir al respecto las bandas limitadoras y las banderas que aparecen en los instrumentos;

• los que tienen relación con las comunicaciones (por ejemplo, SELCAL e interfono).

En diciembre de 1974, un Boeing 727 se estrelló 12 minutos después de la salida del aeropuerto de Kennedy (Aeropuerto JFK de Nueva York). La velocidad aerodinámica y la altitud indicadas en el registrador de datos de vuelo (FDR) son coherentes con la performance de ascenso pronosticada hasta que la aeronave alcanzó 16 000 ft (unos 5 500 m), momento en que se produjeron condiciones de engelamiento. La velocidad aerodinámica cuando se activo el sacudidor de palanca se estimó que era de 165 kt, en comparación con los 412 kt registrados en el FDR. La actitud en cabeceo se considera que era de 30° en encabritamiento.

La tripulación no había activado los calentadores del tubo Pitot y el hielo se había acumu lado y bloqueaba los extremos de los tubos pitot, indicando una velocidad aerodinámica y avisos de número de Mach erróneos. La tripulación diagnosticó incorrectamente los avisos de pérdida como vibración o flameo de número de Mach y colocó la aeronave en posición de encabritamiento, lo que dio como resultado que entrara en pérdida y cayera en barrena.

Fuente: NTSB AAR 75-13.

4.6.14 Hay que reiterar el importante principio que se reseña a continuación: en caso de falla, el usuario de una pantalla (presentación visual) no debería recibir en dicha presentación informaciones poco fiables. La falla debería anunciarse en la propia pantalla o presentación visual y no en un indicador cualquiera. Es muy probable que si en las presentaciones aparecen datos, aunque sean poco fiables, pronto o tarde se emplearan.

Mandos

4.6.15 Los mandos son el medio con que cuenta el operador humano para transmitir mensajes o para dar órdenes a la maquina. El mensaje debería transmitirse dentro de márgenes de precisión especificados y dentro de determinados periodos de tiempo. Distintos tipos de mandos ejercen distintas funciones: pueden emplearse para transmitir informaciones discretas (por ejemplo, seleccionar un código de respondedor) o informaciones continuas (por ejemplo, sele ctor de la temperatura a bordo). Pueden enviar una señal de control a un determinado sistema (por ejemplo, la palanca de flaps) o pueden controlar una presentación directamente (por ejemplo, un botón o perilla de ajuste de altímetro). Al igual que ocurre con las presentaciones, las características de los usuarios deben ser tenidas en cuenta por el diseñador.

4.6.16 Los requisitos funcionales, y la fuerza necesaria para la manipulación de los instrumentos, decidirá cuál es el tipo y el diseño de mando que se vaya a adoptar. A continuación figura un ejemplo de lista de verificación sobre el modo de seleccionar los mandos con arreglo a sus funciones:

Función/fuerza Tipo de mando

Funciones discretas o botones pulsadores

fuerzas de baja intensidad, interruptores de presión o de palanca e interruptores rotativos

Función continua o fuerzas de baja intensidad perillas o botones rotativos, ruedecillas moleteadas que se accionan con el pulgar y pequeñas palancas o manivelas

Fuerzas de control altas volantes de mano y grandes palancas, manivelas grandes y pedales (para accionar con el pie)

En diciembre de 1972, un Lockheed L-1011 se estrelló en las zonas pantanosas de las Everglades cerca de Miami. Mientras la tripulación trataba de remplazar una bombilla defectuosa correspondiente al tren de aterrizaje de proa, se desconecto inadvertidamente el piloto automático y la aeronave descendió hasta estrellarse en las Everglades. El sistema que contiene las bombillas indicadoras de la situación en que se encuentra el tren de aterrizaje de proa no contaba con un separador de color oscuro colocado entre las dos bombillas, como es el diseño habitual. Dicho separador de color oscuro permite que los pilotos vean que una de las luces está fundida, pues la mitad del panel esta oscuro. La segunda bombilla, si funciona, confirma a la tripulación que el tren de aterrizaje esta bien desplegado. Probablemente esta aeronave había efectuado varios vuelos sin que se hubiera detectado que estaba fundida una de las bombillas correspondientes al tren de aterrizaje de proa. La segunda bombilla se fundió cuando la aeronave se aproximaba a Miami. Esto hizo que ambas bombillas estuvieran al mismo tiempo fundidas, lo cual es una situación que se produce con bastante poca probabilidad. El hecho de que no hubiera un separador de color oscuro fue pues uno de los factores que contribuyó a la serie de acontecimientos resultantes en el accidente.

Fuente: Resumen ADREP 72/557 de la OACI.

"...en vuelo de crucero, el primer oficial seleccionó la palanca de combustible de baja presión (LP) en lugar de las bombas de combustible adyacentes durante la tarea de equilibrado el combustible. El motor núm. 1 se apagó e inmediatamente se volvió a poner en marcha…"

Fuente: Feedback núm. 1, marzo de 1983.

"...cuando efectuábamos el rodaje desde la plataforma donde se estacionan dispersos aviones y estabamos realizando la lista de verificación correspondiente, llegamos a la 2selección de flaps". El comandante confirmó que debían colocarse los flaps en posición de despegue, de manera que agarre la palanca y la empuje hacia abajo. Como la palanca se acciono con mucha suavidad, miré para comprobar si en realidad no hubiera accionado equivocadamente la palanca de alta presión (HP) del motor núm. 2 que esta situado a estribor y este se hubiera apagado. La parte superior de la palanca de los flaps y la palanca de combustible HP están situadas juntas una de otra…"

Fuente: Feedback núm. 2, julio de 1983.

"....algunos lectores acaso recuerden que hemos publicado varios informes sobre pilotos que accidentalmente cerraron las palancas de combustible en los aviones BAC 1-11. La empresa British Aerospece (Bae) tomó los informes muy en serio y publicado un boletín mundial ("British Aerospace Policy Letter") alertando a todos los exploradores sobre ese posible problema. Tal vez no sea una solución definitiva pero es ciertamente un paso en la buena dirección para resolver el problema."

Fuente: Feedback núm. 3, diciembre de 1983.

4.6.17 Otro de los requisitos básicos en materia de mandos, desde el punto de vista de la ergonomía, es la ubicación de dichos mandos en el puesto de trabajo. Con todo, hay que recordar que el emplazamiento