The invention discloses a monitoring system of civil pilot's execution control force based on virtual reality, which includes virtual reality equipment, physiological index monitoring equipment, monitoring and early warning equipment; the virtual reality equipment is used to generate a variety of different virtual reality environments; the physiological index monitoring equipment is used to collect the subjects to generate a variety of different virtual reality environments Physiological indicators in virtual reality environment are sent to monitoring and early warning equipment, which is used to calculate, analyze and edit according to physiological indicators of subjects, and to give real-time monitoring and early warning. Also disclosed is a method of EEG monitoring of executive control force for civil pilots based on virtual reality. The invention can integrate the subjective evaluation result and the objective physiological data change data result, and realize the effective monitoring of the execution control ability state of the early-warning test flight operation personnel.
【技术实现步骤摘要】
基于虚拟现实的民用飞行员执行控制力的监测系统及方法
本专利技术属于生理指标监测
,具体涉及一种基于虚拟现实的民用飞行员执行控制力的监测系统及方法。
技术介绍
民航飞行员大脑在高负荷、长时间的持续高空作业状态下需要及时监测预警,才能可更好的保障民用飞行安全。如何监测民用飞行员在工作时的执行控制力,已成为近年来精神医学研究热点之一;因此,结合虚拟现实模拟飞行条件下开展飞行员执行控制力的监测并及时预警具有极为重要的意义。情绪和大脑之间的关系很复杂,大脑的不同部位在飞行作业中起着不同的作用,而且大脑的不同部位还可能存在相互作用整合加工情绪信息来产生工作相关的执行控制行为。提高执行控制能力有助于自身提高作业效率,而下降的执行控制能力,不利于飞行环境下的精细操作。同时,执行控制力的改变常伴发负性情绪的产生,过多的负性情绪体验更是焦虑症、抑郁症等常见心理疾病的核心症状,不利于飞行安全,所以说维持正常范围的执行控制能力在任务的执行中起到重要的作用。前额叶皮质是参与执行控制能力和情绪活动的一个特异功能皮层,研究表明尤其在右侧前额叶脑区在情绪的调节中起到重要的作用,控制着情绪思维并参与行为的执行功能,对情绪进行着自动的调节。如果情绪网络系统中的任何一处发生障碍,都会导致思维或行为的异常,出现各种精神异常性疾病。在脑功能记录监测中,目前可以通过无创脑功能记录如多导脑电图技术和近红外光谱技术评价受试者脑功能和脑网络结构连接。大脑工作时,神经细胞中离子运动产生电流,这种电流情况可以用脑电图测量记录下来。二十世纪六 ...
【技术保护点】
1.一种基于虚拟现实的民用飞行员执行控制力的监测系统,其特征在于,该系统包括虚拟现实设备、生理指标监测设备、监测预警设备;/n所述虚拟现实设备,用于产生多种不同的虚拟现实环境;/n所述生理指标监测设备,用于采集受试者在虚拟现实设备产生多种不同的虚拟现实环境下的生理指标,并且发送到监测预警设备;/n所述监测预警设备,用于根据受试者的生理指标行计算、分析和编辑,并且给予实时监测和预警。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟现实的民用飞行员执行控制力的监测系统,其特征在于,该系统包括虚拟现实设备、生理指标监测设备、监测预警设备;
所述虚拟现实设备,用于产生多种不同的虚拟现实环境;
所述生理指标监测设备,用于采集受试者在虚拟现实设备产生多种不同的虚拟现实环境下的生理指标,并且发送到监测预警设备;
所述监测预警设备,用于根据受试者的生理指标行计算、分析和编辑,并且给予实时监测和预警。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的民用飞行员执行控制力的监测系统,其特征在于,所述虚拟现实设备,具体用于产生令受试者静息态或者舒缓的虚拟现实场景,还具体用于产生针对不同的神经反馈训练目标的虚拟现实场景;
所述生理指标监测设备,包括脑电监测器,具体用于采集令受试者静息态或者舒缓的虚拟现实场景下的脑电信号;还具体用于采集针对不同的神经反馈训练目标的虚拟现实场景下的脑电信号;
所述监测预警设备,具体用于根据令受试者静息态或者舒缓的虚拟现实场景下的脑电信号确定脑电基线,还具体用于根据针对不同的神经反馈训练目标的虚拟现实场景下的脑电信号确定脑电信号的瞬时能量值;根据所述生理指标监测设备采集的脑电信号进行信效度分析。
3.根据权利要求2所述的基于虚拟现实的民用飞行员执行控制力的监测系统,其特征在于,所述监测预警设备,还用于根据脑电基线和脑电基线电信号的瞬时能量值调整虚拟现实场景中参数特征,并且反馈至虚拟现实设备;
所述虚拟现实设备,根据监测预警设备反馈的调整虚拟现实场景中参数特征修改虚拟现实场景。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的基于虚拟现实的民用飞行员执行控制力的监测系统,其特征在于,所述生理指标监测设备还包括红外光谱记录器,用于采集近红外光谱参数相关的生理指标;
所述监测预警设备,根据所述生理指标监测设备采集的脑电信号和近红外光谱参数相关的生理指标进行信效度分析;具体为受试者静坐二十分钟,然后开始测试其各项生理指标,唾液量(x1)采集3分钟内唾液分泌量;让受试者先作一次吞咽动作,使口内无唾液,然后开始计时,3分钟后将口内唾液全部吐入量杯内,计杯内的毫升数;收缩压(x2)测定:受试者取坐位,测量左肱动脉血压;舒张压的值(x3);脉搏周期的测定(x4):用计时器记录20次脉搏的总时间,计算平均脉搏周期;呼吸周期测定(x5):用计时器记录10次呼吸的总时间,计算平均呼吸周期;温度测定(x6):将消毒的口腔温度计放入舌下5-10分钟,测量口腔温度;将上述所测各项指标的数值代入植物神经平衡指数计算公式,公式为:y=-28-0.194x1+0.031x2+0.025x3-0.792x4-0.131x5+0.649x6。
5.根据权利要求4所述的基于虚拟现实的民用飞行员执行控制力的监测系统,其特征在于,所述生理指标监测设备还包括用于监测受试者植物神经活动的监测器,所述植物神经活动的生理指标包括脉搏次数均值差值、脉搏RR间期标准差均值、脉搏RR间期频域低频与高频比值(LF/HF)、皮肤电阻均值差值、皮肤电阻极差差值。
6....
【专利技术属性】
技术研发人员:曲亮,王学廉,王榕林,王平,汪鑫,王强,
申请(专利权)人:中国人民解放军第四军医大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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