仪表飞行时直升机飞行员脑力负荷的主观评价

目的 脑力工作超负荷可影响人的工作绩效并威胁飞行安全;大部分飞行事故发生在脑力工作负荷强度大的起飞、仪表或手动进近和着陆阶段,而且多是由人为差错引起.因此,为提高飞行作业绩效,维护飞行安全,测量和评定飞行员空中脑力工作负荷具有越来越重要的现实意义.本研究的目的是观察直升机飞行员仪表飞行时的脑力负荷变化.方法 采用修改的美国国家航空航天局任务负荷指数(NASA-TLX)评价量表,对15名直升机飞行员仪表飞行时不同阶段的脑力负荷进行了主观评价;对总脑力负荷评价值和飞行小时数进行了线性回归分析.结果 在起飞爬升阶段、巡航平飞阶段、下滑着陆阶段飞行员的总脑力负荷值分别为34.46±17.25、32.11±13.11和53.95±17.76.下滑着陆阶段飞行员的总脑力负荷值显著高于起飞爬升阶段和巡航平飞阶段的总脑力负荷值(F=25.767,P＜0.01).3个阶段的总脑力负荷的评价值均与飞行小时数呈显著负相关.在起飞爬升阶段,总脑力负荷的评价值与飞行小时数的线性回归方程为:总脑力负荷评价值=42.20-0.012 03×飞行小时数(r=-0.810,P＜0.01);在巡航平飞阶段,线性回归方程为:总脑力负荷评价值=38-51-0.006 04×飞行小时数(r=-0.535,P＜0.05).在下滑着陆阶段,线性回归方程为:总脑力负荷评价值=62.57-0.008 14×飞行小时数(r=-0.532,P＜0.05).结论 军用直升机飞行员仪表飞行时总脑力负荷的评价值与飞行小时数呈显著负相关,在下滑着陆阶段脑力负荷最大.     

认知训练对“蛟龙号”模拟驾驶作业脑力负荷影响评估

目的研究认知训练对"蛟龙号"模拟驾驶作业脑力负荷影响,为潜航员的实际训练提供参考。方法实验采用被试内设计,实验共13天,8名受试者在第1、7、13天每天进行1次模拟驾驶作业,在第2～6天与第8～12天每天进行1h的认知训练。记录受试者第1天作业前静息状态脑电图(EEG)作为对照组,并记录第1、7、13天驾驶作业中EEG与绩效数据,在每次作业后受试者填写NASA-TLX量表。结果随着认知训练的进行,Pz(顶点)、Cz(中央点)与Fz(额中点)3个测试点的受试者EEGδ波相对功率下降、β波与γ波相对功率上升,作业绩效改善,NASA-TLX量表评分降低,差异具有统计学意义(P0.05)。同时,认知训练使作业前静息状态与作业中的EEG功率谱间差异降低。结论随着认知训练的进行,受试者进行"蛟龙号"模拟驾驶作业时的脑力负荷显著降低,在潜航员的实际训练中采用认知训练具有积极意义。     

两型运输机飞行人员作业负荷特点对比研究

目的 研究某新型运输机(简称A)和已列装运输机(简称B)飞行人员本场及长航时飞行作业负荷特点规律,为制定相关的航卫保障措施提供参考依据.方法 采用自认劳累负荷量表(RPE)、斯坦福嗜睡感量表(SSS)、NASA任务负荷指数(NASA-TLX)结合心率监测及心率变异性分析的方法,以32名两型运输机飞行人员(A13人,B1...     

基于EEG的多因素认知任务脑力负荷研究

目的研究不同类型、不同难度的认知任务组合情况下,脑力负荷变化情况的精细表征。方法设计一种基于逻辑运算、工作记忆和运动执行的脑力负荷诱发范式,利用该范式开展24名男性受试者参与的实验,采集受试者主观量表评分、任务绩效和脑电图(EEG)信号,并计算EEG信号多个频带的功率特征。结果主观量表和任务绩效分析表明,计算难度、N-back等级均能诱发出不同等级的脑力负荷;EEG信号分析表明,脑力负荷的增加伴随着前额叶theta波增强和alpha波的减弱;利用支持向量机(SVM)构建脑力负荷分类模型,能实现平均75%单因素三分类正确率和81.7%的脑力负荷三分类正确率;利用逐步回归模型可实现对脑力负荷的预测。结论 EEG信号的频域特征能够反映多因素认知任务的脑力负荷变化情况,可以对认知因素水平和脑力负荷进行分类和连续预测。     

主观评定法用于军事作业所致脑力疲劳的研究进展

脑力疲劳可影响机体感知、注意力、记忆、判断、决策和运动控制等多方面能力,诱发信息获取和分析错误,进而导致决策失败,成为事故征候和事故发生的重要原因。科技进步和武器装备的更新换代使军事作业中体力劳动的比例下降,脑力劳动的比例上升,建立有效的脑力疲劳筛选和评估方法尤为重要。脑力疲劳的评定方法主要分为主观评定法和客观评定法。主观评定法不仅可用于脑力疲劳的评估,还可以用于多种心理表现(如脑力负荷)的评定。该文综述了斯坦福嗜睡量表、美国国家航空航天任务负荷指数量表等主观评定法测量工具用于脑力疲劳评估的相关研究进展。     

利用fNIRs研究噪声环境下脑力负荷变化规律

目的研究噪声环境下操作者的脑力负荷(mental workload,MWL)变化规律。方法采用功能性近红外光谱技术(functional near-infrared spectroscopy,fNIRs)、心电、皮肤电和脉搏波多种生理测量手段结合脑力负荷敏感脑区的氧合血红蛋白幅值变化、主观量表评价和脑力负荷评估模型输出来评估噪声刺激下操作者的MWL变化。选用16名参试者完成中性图片N-back任务,分为噪声组和对照组,噪声环境采用(80±3)d B,对照组的外界声源控制为45 d B以下。结果在同一任务负荷状态下,噪声环境中参试者的脑力负荷水平高于对照组,其中噪声组2-back任务诱发的脑力负荷水平等同于对照组3-back任务诱发的脑力负荷水平,但其在3-back任务阶段脑力负荷仅略高于对照组的同等任务阶段。结论参试者在噪声环境下执行同等工作记忆任务时脑力负荷水平可以提高,但任务难度较高时提升幅度降低;利用fNIRs监测大脑前额叶皮层血氧生理参数方法能够有效评估噪声环境下的脑力负荷变化,值得进一步深入研究。     

成人烟雾病脑血流重建手术中不同亚型患者皮层脑电信号特征差异分析

目的 研究不同类型、不同难度的认知任务组合情况下,脑力负荷变化情况的精细表征。方法 设计一种基于逻辑运算、工作记忆和运动执行的脑力负荷诱发范式,利用该范式开展24名男性参试者参与的实验,采集参试者主观量表评分、任务绩效和脑电图（EEG）信号,并计算EEG信号多个频带的功率特征。结果 主观量表和任务绩效分析表明,计算难度、N-back 等级均能诱发出不同等级的脑力负荷;EEG信号分析表明,脑力负荷的增加伴随着前额叶theta 波增强和 alpha 波的减弱;利用支持向量机（SVM）构建脑力负荷分类模型,能实现平均75%单因素三分类正确率和81.7%的脑力负荷三分类正确率;利用逐步回归模型可实现对脑力负荷的预测。结论 EEG信号的频域特征能够反映多因素认知任务的脑力负荷变化情况,可以对认知因素水平和脑力负荷进行分类和连续预测。     

脑力负荷评定指标敏感性的比较研究

目的 比较常用脑力负荷评定指标的敏感性。方法 记录分析了受试者完成了１１种不同难度任务时的主任务绩效,附任务绩效,主观评分和心理生理指标共２５种脑力负荷评定指标。结果追踪误差,反７尖时,正确率,类别量表评分,多级估量量表评分,多维量表评分,Ｐ３潜伏期,逐次心跳间期,逐次呼吸间期和眨眼率在不同任务之间有显著差异,ＣＳ,ＭＥＳ和ＭＤＳ对任务总负荷,Ｅ,ＲＬＡＴ,ＩＢＩ和ＩＲＩ对主任务负荷,ＲＴ和ＣＲ对     

机械臂遥操作任务难度对工作负荷的影响

目的研究机械臂遥操作任务中任务难度对绩效指标、生理指标和主观工作负荷指标的影响,判断各个指标评价工作负荷的敏感性和有效性。方法招募64名受试者开展遥操作任务模拟实验,抽象化3种不同难度的机械臂任务,分别为"点对准"、"避障"、"线对准"任务,采集操作者的绩效指标、生理指标以及主观工作负荷值。结果在不同难度的机械臂遥操作任务之间,任务完成时间、操作失误次数、平移偏差、碰撞次数、扫视频率、绩效满意度和NASA-TLX量表的总负荷值存在显著性差异(P0.05)。结论机械臂遥操作任务中,绩效指标中的任务完成时间、操作失误次数、平移偏差、碰撞次数和主观工作负荷指标能够敏感地反映工作负荷的变化,可用于综合评价模型的建立。     

持续工作负荷所致脑力疲劳对静态平衡能力变化的影响

目的研究人体在持续工作负荷的脑力疲劳状态下静态平衡能力的变化;评价测试姿势"双足矢状位"和测试方法"NO+反应时"对于疲劳的敏感程度。方法受试者进行4 h的连续脑力负荷作业,分别在时间点0 h,1 h,2 h,3 h和4 h测试静态姿势图、反应时、闪烁临界频率等指标,并进行NASA-TLX量表评定。结果反应时、闪烁临界频率、NASA-TLX量表评分随着工作负荷时间增加,差异具有统计学意义(P<0.05)。静态姿势图指标反映出的晃动逐渐增加,在时间点3 h达到最大(P<0.05),在时间点4h略下降。结论在持续的工作负荷下,静态平衡能力随负荷时间逐渐下降;"双足矢状位"的姿势时,一些重心晃动指标可以在一定程度上反应出疲劳的状态;"NO+反应时"中的静态姿势测试不能敏感地反映志愿者的疲劳状态。     

飞机座舱视觉显示界面脑力负荷综合评价方法

目的 综合脑力负荷的3种评价方法,即主任务测量法、生理测量法和主观评价法,建立飞机座舱视觉显示界面脑力负荷的评价系统.方法 确定每种评价方法的评价指标,通过实验和主观调查得出每个指标的大小,进行加权平均计算,得到每种评价方法的一个量化评价值,最后将3种方法得到的评价值加权计算,得出脑力负荷评价值.结果 在M中不同的飞行座舱视觉显示界面的设计中,根据综合评价得到的结果,结果越小的设计则脑力负荷越小,优先选择作为最终的飞机座舱视觉显示界面的设计方案.结论 这套评价系统综合目前主要的脑力负荷评价方法,利用各自的优点,并且能够把结果量化,可以在飞机座舱视觉显示界面的设计阶段进行脑力负荷的预测评价,确定最佳方案.     

50m实艇快速上浮脱险时艇员应激功能的变化

目的 探讨50 m实艇快速上浮脱险时艇员应激功能的变化.方法 结合部队训练进行了4人次50 m实艇快速上浮脱险试验,分别于脱险前后观察艇员血压、心率及唾液中皮质醇、分泌型免疫球蛋白A浓度的变化.参训艇员在脱险后30 min内填写美国国家航空航天局任务负荷指数(NASA-TLX)量表.结果快速上浮脱险后艇员收缩压(138.75±8.77) mm Hg,与脱险前[(125.25±8.92)mm Hg]比较显著升高(P＜0.01);唾液皮质醇浓度[(5.35±2.16)μg/L]比脱险前[(3.30±1.78)μg/L]显著增加(P＜0.05);舒张压、心率和唾液分泌型免疫球蛋白A浓度变化无统计学意义.NASATLX量表结果表明,主观心理负荷分值总分和焦虑指数变化趋势基本一致.结论 实艇快速上浮脱险引起机体应激水平增强,可能主要由艇员认知评价导致的焦虑感增高引起.     

歼击机飞行员脑力负荷评价模型的研究

目的 评定飞机飞行品质,建立“歼击机飞行员脑力负荷评价模型”。方法 在歼－Ａ和歼－１两种不同飞机的地面飞行模拟器上,由飞过该两种飞机的飞行员进行测试,对评价脑力负荷的主观评价法,主任务评价法,次任务评价法,生理评价法和综合评价法共７个指标用显著性测验进行选择。结果 ５个评价指标当选,根据该５个指标的权重建立了“歼击机飞行员脑力负荷评价模型”,并在歼－Ｃ飞机地面模拟器上进行了验证。结论 结果与试飞员     

飞行脑力工作负荷的评定方法及其进展

近20年来,人们逐渐认识到工作负荷评定在飞行器系统设计中的重要意义。飞行中主要是脑力负荷,但由于对脑力负荷本质的模糊认识,对其评定方法的研究就很落后,已经成为高性能战斗机发展的“瓶颈技术”和各国都在争取取得突破的热门研究课题。 1 飞行脑力工作负荷的评定方法 可分成四类:主观评分法、主任务法、附加     

歼击机飞行学员工作压力及其控制和应对方式的研究

目的 研究不同训练阶段歼击机飞行学员工作压力状况,探讨工作压力与飞行安全控制点及应对方式之间的关系,为飞行教育训练提供借鉴参考。方法 采用军事飞行人员工作压力源量表、飞行安全控制点问卷及简易应对方式问卷对不同阶段的186名歼击机飞行学员进行测量。结果 1)飞行学员工作压力除飞行安全压力维度为中度外,其余均为轻度;2)某型歼击机(fighter jet,FJ)飞行学员安全压力与初教机(primary trainer,PT)、中级教练机(advanced trainer,AT)飞行学员相比,分别达到了显著和极其显著水平,而初教机与中级教练机学员相比飞行安全压力并不显著;3)工作压力与安全控制点总分、内控呈负相关,与消极应对呈正相关。结论 歼击机飞行学员安全压力较大,可通过改变其压力认知和应对方式加以缓解。     

飞行人员与地勤人员15FQ+中文修订版量表人格特征比较

目的探讨使用15FQ^＋中文修订版量表测量飞行人员与地勤人员以及飞行人员间人格特征的差异性.方法采用修订的15FQ^＋中文版量表,对116名飞行员（轰炸机驾驶员42名,轰炸机领航员33名,歼击机驾驶员41名）和185名地勤人员进行测量,分别将测量结果进行比较.结果飞行人员与地勤人员在15FQ^＋的因子fE（恃强性）、fI（敏感性）、和fQs（自律性）上差异有显著性意义（P＜0.05）,飞行人员呈现出较高的恃强性、较低的敏感性和较低的自律性等特点.3组不同飞行人员在因子fA（乐群性）、fC（稳定性）、fG（有恒性）和fM（幻想性）上差异存在显著性意义（P＜0.05）：轰炸机驾驶员较其他飞行人员呈现出较高的fM（幻想性）分值,歼击机驾驶员比轰炸机驾驶员呈现出较高的fC（稳定性）、fG（有恒性）;歼击机驾驶员比轰炸机领航员呈现出较高的fA（乐群性）、fC（稳定性）和fG（有恒性）.结论本研究使用15FQ^＋中文修订版量表测量,获得了飞行人员与地勤人员及不同飞行人员在人格特征方面的差异.     

基于事件的空中交通管制员情境意识的测量

目的 提出基于事件的空中交通管制员情境意识的测量方法.方法 采用少与多航空器条件下的雷达管制模拟任务,综合利用这种新的测量方法、情境意识主观评定、心理负荷评定、飞行冲突数等指标,检验基于事件的情境意识测量方法的敏感性与效度.结果 在少与多航空器条件下,被试者对高度请求事件觉察的快慢存在显著差异;在多航空器条件下,该方法测量的情境意识对管制过程中出现的飞行冲突量具有预测作用;在少航空器条件下,该方法测量的情境意识与主观评定测到的情境意识呈负相关,与实时管制负荷评定正相关,但是都不显著.结论 基于事件的情境意识测量方法符合主流的情境意识定义,具有良好的敏感性、诊断性和预测效度、无干扰性,但是该方法的构念效度仍需要进一步检验.     

通用航空飞行员在各飞行阶段工作负荷的主客观生理学监测

前言 在所选的飞行阶段和有特定的工作负荷任务阶段,收集了飞行员正在飞行环境中操纵时的主观NASA TLX工作负荷、分级和生理参数(心率、眨眼率和脑电)。受试者是具有飞高性能单引擎飞机、有仪     

民航飞行学员视觉注意分配特征研究

目的 对不同学习阶段飞行学员的视觉注意分配特点进行测量和分析,探讨民航飞行学员视觉注意分配特征为民航飞行学员的选拔与训练提供参考。方法 随机抽取南京航空航天大学民航飞行学院48名飞行学员,大四与大一飞行学员各24人,采用经典多目标追踪任务与点探测任务相结合的双任务范式,比较2组飞行学员在不同追踪负荷的追踪绩效,并运用点探测任务来考察其注意分配特征。结果 大四民航飞行学员与大一民航飞行学员在多目标追踪任务中的正确率差异无统计学意义（P>0.05）。在点探测任务中,组别和探测刺激出现位置的交互作用显著（F(2,92)=5.318,P=0.005）,大四民航飞行学员对点探测刺激出现在空白区域的觉察率显著高于大一民航飞行学员（P<0.001）。结论 大四民航飞行学员具有良好的注意分配能力,能根据不同任务合理分配注意资源,拓展用于民航飞行学员的选拔和知觉训练。     

海军飞行人员飞行疲劳情况调查分析

近年来,随着国土防空、海洋维权等形势任务的需要,海军飞行人员的飞行训练强度增大,脑力、体力负荷增加,飞行疲劳问题突显。为进一步完善我军主战机种卫生保障措施,本文设计《海军飞行人员飞行疲劳情况调查表》,针对海军多个机种飞行人员飞行疲劳情况进行了调查分析,并提出了相关航卫保障建议。