本研究探讨未来自主飞行员与人类机组成员在执行联合情报、监视与侦察（ISR）任务过程中的人机协作机制。我们引入了一种新颖的开源自主ISR交互域，用以模拟真实作战场景。随着航空领域对自主化技术的集成日益深入，本研究聚焦于探究不同自主能力与界面特性如何影响信任度、感知体验及用户交互。通过在飞行模拟器中组织27名参与者开展探索性研究，我们分析了多种自主模式对人机交互的影响。借助人口统计学分析、界面使用情况统计及定性反馈，深入剖析了经验、专业素养及权限分配对协作动态的塑造作用。

本研究关注自主技术在有人驾驶ISR任务中的潜在应用，重点考察未来自主飞行员与人类机组成员在人机二元组中协同执行ISR任务的模式。我们构建了一种新型人机交互域，可在飞行模拟器中复现真实ISR场景，为研究自适应编组、多任务并行及高负荷环境下的作业流畅性提供了实验平台。本研究的动因源于人工智能技术日趋成熟，使得开发性能媲美甚至超越现役水平的协作型自主飞行员成为可能。研究第一阶段涉及面向联合ISR任务的自主飞行员模式与行为设计；第二阶段则是在飞行模拟器中开展探索性实验，招募27名参与者，以探究自主模式及参与者背景对人机交互的影响。

当前，将人工智能集成至航空领域——尤其是通过自主驾驶能力实现集成——已成为研发热点（DARPA，2020）。自主技术的持续演进将使人机交互更趋近人类同伴间的协作模式（Goodrich & Schultz，2008）。美国国家科学院（2021）发布的《人机协作研究缺口与优先级》报告亦倡导借鉴人际团队的良性互动机制，优化沟通与协调效能。

除民航运营外，当今众多航空任务均需飞行员与任务专家组成的异质机组协同作业，后者涵盖急救医技人员、救援操作员、执法人员及情报分析师等。在不远的将来，自主飞行员技术有望成熟至足以胜任当前由人类飞行员承担的基础飞行职能。美国军方已表现出浓厚兴趣，并对此类能力研发进行了大量投入（Roza，2024；“协同作战飞机（CCA）”，2023）。尽管自主飞行员不久后即可在无人工干预下完成“驾驶、导航与通联”，但诸如医疗救护、情报研判及其他专业性任务等关键任务环节，仍需人类任务专家主导。

在现有人机交互与自主系统协作研究中，鲜有学者涉足异质团队执行高度互依性任务的场景，此类任务常呈现分离式、联合式或裁量式特征（Steiner，1972）。ISR正是兼具此类团队与任务特质的典型领域，其执行高度依赖专业任务知识、实战经验及临机决断，而这通常是人类任务专家的专长。虽然部分ISR任务可通过遥控驾驶航空器（RPA）或无人航空系统（UAS）远程实施，但鉴于敏感性、时效性、传感器配置、通信保障、装备要求或其他作战需求，许多任务仍需机载人员现场处置。基于此，本研究的核心问题导向为：识别影响自主飞行员与机载ISR机组高效协作的关键要素。本文着重探究自主模式及操作员背景如何作用于此类交互过程。