基于注意力模型的飞行训练评估方法技术

本发明专利技术属于飞行训练模拟仿真技术领域，具体公开抑制基于注意力模型的飞行训练评估方法

【技术实现步骤摘要】
基于注意力模型的飞行训练评估方法、装置与存储介质


[0001]本专利技术属于飞行模拟训练仿真
，涉及一种基于注意力模型的飞行训练评估方法
、
装置与存储介质
。

技术介绍

[0002]由于飞行任务的要求和环境的复杂性，飞行员需要具备高度的自我意识，因此，良好的注意力控制是飞行员执行复杂任务和应对紧急情况的关键要素
。
通过评估飞行员的注意力控制能力，飞行员可以更好地了解自己的注意力状态和变化趋势，同时通过对注意力训练结果进行分析可以更加快速地提升注意力管理和调控能力，从而提高飞行员的飞行技能和应对能力
。
[0003]现有飞行训练评估的方法中更多的是关注飞行员的认知过程和集中力，忽略了量化分析飞行员在实际飞行中的姿态控制和决策能力，难以全面地反应飞行员在复杂飞行环境下的综合判断能力
。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术存在的技术问题，根据本专利技术的目的的第一方面，提出一种基于注意力模型的飞行训练评估方法，包括以下步骤：
[0005]步骤一：飞行数据获取：
[0006]构建飞行训练场景模型，分别获取正常环境下的飞行数据和特情环境下的飞行数据；
[0007]步骤二：飞行数据解析
[0008]对正常环境下的飞行数据进行解析，正常环境下的飞行数据包括飞机姿态数据和飞行控制数据，进而分析飞机的起降姿态精确度和飞行航线偏移度；
[0009]步骤三：常规注意力影响评估
[0010]对飞行员在正常环境下的眼动数据进行分析，据此评估飞行员常规操作下的注意力影响系数；
[0011]步骤四：应急处理步骤分析
[0012]基于特情环境下的飞行数据，评估飞行员的应急反应操作步骤准确度；
[0013]步骤五：应急处理能力评估
[0014]判断飞行员传达信息的有效性，进而分析飞行员应急处理时的注意力影响系数；
[0015]步骤六：注意力控制能力评估
[0016]对飞行员的注意力综合控制能力进行评估，并将训练评估的结果以诸如图表等形式反馈给飞行员和培训人员
。
[0017]优选地，所述分析飞机的起降姿态精确度和飞行航线偏移度相应步骤为：
[0018](21)
将飞行员在正常环境下的行驶过程分为平稳阶段和关键阶段，平稳阶段为飞机按航线正常行驶的阶段，关键阶段包括起飞阶段
、
进近阶段和降落阶段；
[0019](22)
从飞机姿态数据中提取飞机起飞阶段的起飞速度和起飞爬升率，记为
ν
1、
ν2，进而将其与云端管理平台中的适宜起飞速度和适宜爬升率进行对比，计算起飞阶段的速度操作适宜度其中
l
为设定的速度适宜度偏差修正系数，
ν0、
ν
'
分别为适宜起飞速度和适宜爬升率；
[0020](23)
从飞机姿态数据中提取飞机进近阶段的最终进近速度和进近航向偏移度，分别记为
vf、vc
，进而计算进近阶段的进近操作符合度其中
vf0、vc'
分别为参照最终进近速度和参照进近航向偏移度，
χ
1、
χ2分别为设定的最终进近速度和进近航向偏移度对应影响占比权重；
[0021](24)
从飞机姿态数据中提取降落阶段的降落决断高度和着陆速度，分别记为
h、vl
，进而将其与云端管理平台中的标准决断高度和标准着陆速度进行对比，计算降落阶段的着陆操作符合度其中
h0、
分别为标准决断高度和标准着陆速度，
e
为自然常数；
[0022](25)
将起飞阶段
、
进近阶段和降落阶段对应的影响因子分别设为由分析公式计算得到飞机的起降姿态精确度；以及
[0023](26)
从飞机姿态数据中提取平稳阶段的飞行航线，将其与云端管理平台中的标准航线进行对比，计算得到飞行航线偏移度
e2。
[0024]优选地，所述对飞行员在正常环境下的眼动数据进行分析的具体分析步骤为：
[0025]将平稳阶段的飞行过程按时间点进行划分得到平稳阶段对应各时间点，使用眼动仪器捕捉飞行员眼睛的运动轨迹，进而通过检测瞳孔位置得到飞行员在各时间点的注视点位置；
[0026]同步提取飞行员在各时间点的飞行控制数据，获取各时间点的控制数据对应的功能操纵器件位置，将其与对应时间点的注视点位置进行对比，当某时间点的位置不一致时，判断该时间点是否为注意力分散时间点，统计注意力分散时间点的数量
D
；
[0027]由计算公式得到飞行员的眼动注意力分散性影响因子
,d
为设定的注意力分散时间点偏差修正数量，
D0为时间点总数量，
R
为设定常数，
R>1。
[0028]优选地，所述评估飞行员常规操作下的注意力影响系数的评估方式为：
[0029]以作为注意力稳定性影响因子，进而将
δ
、
ρ
代入公式计算得到飞行员常规操作下的注意力影响系数
φ
，其中
β
1、
β2为设定的注意力稳定性影响因子和眼动注意力分散性影响因子对应的占比权重
。
[0030]优选地，所述特情环境下的操作数据包括飞行员的应急操作步骤和应急情况的语音描述
。
[0031]优选地，所述评估飞行员的应急反应操作步骤准确度的具体评估方法为：
[0032]制定特情环境下的各应急反应处理步骤，设定关键步骤，并标记出关键步骤的操作内容和操作排序位置；
[0033]从飞行记录仪中获取飞行员应急操作视频，提取飞行员的各应急操作步骤，按视频顺序对飞行员的各应急操作步骤进行排序，并获取飞行员的各应急操作步骤对应的操作内容，进而将飞行员的各应急操作步骤与特情环境下的各应急反应处理步骤进行对比，当某应急操作步骤对应的操作内容和操作顺序均正确时，将该应急操作步骤记为正确步骤，统计各正确步骤的操作数据偏差
w
i
，
i
为正确步骤的编号，
i
＝
1,2,
…
,m
；
[0034]当某应急操作步骤对应的操作内容正确但顺序不正确时，将其对应的应急操作步骤记为差异步骤，并获取各差异步骤的操作数据偏差
J
j
，
j
为差异步骤的编号，
j
＝
1,2,
…
,n
；
[0035]利用分析模型获取飞行员的应急反应操作步骤准确度
ξ
；
[0036]其中，模型中
m、n
为正确步骤和差异步骤的数量，
w0、N0为正确步骤和差异步骤对应的操作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于注意力模型的飞行训练评估方法，其特征在于，包括：步骤一：飞行数据获取构建飞行训练场景模型，分别获取正常环境下的飞行数据和特情环境下的飞行数据；步骤二：飞行数据解析对正常环境下的飞行数据进行解析，正常环境下的飞行数据包括飞机姿态数据和飞行控制数据，进而分析飞机的起降姿态精确度和飞行航线偏移度；步骤三：常规注意力影响评估对飞行员在正常环境下的眼动数据进行分析，据此评估飞行员常规操作下的注意力影响系数；步骤四：应急处理步骤分析基于特情环境下的飞行数据，评估飞行员的应急反应操作步骤准确度；步骤五：应急处理能力评估判断飞行员传达信息的有效性，进而分析飞行员应急处理时的注意力影响系数；步骤六：注意力控制能力评估对飞行员的注意力综合控制能力进行评估，并将训练评估的结果反馈给飞行员和培训人员
。2.
根据权利要求1所述的基于注意力模型的飞行训练评估方法，其特征在于：所述分析飞机的起降姿态精确度和飞行航线偏移度，包括：
(21)
将飞行员在正常环境下的行驶过程分为平稳阶段和关键阶段，平稳阶段为飞机按航线正常行驶的阶段，关键阶段包括起飞阶段
、
进近阶段和降落阶段；
(22)
从飞机姿态数据中提取飞机起飞阶段的起飞速度和起飞爬升率，记为
ν
1、
ν2，进而将其与云端管理平台中的适宜起飞速度和适宜爬升率进行对比，计算起飞阶段的速度操作适宜度：其中为设定的速度适宜度偏差修正系数，
ν0、
ν
'
分别为适宜起飞速度和适宜爬升率；
(23)
从飞机姿态数据中提取飞机进近阶段的最终进近速度和进近航向偏移度，分别记为
vf、vc
，进而计算进近阶段的进近操作符合度：其中
vf0、vc'
分别为参照最终进近速度和参照进近航向偏移度，
χ
1、
χ2分别为设定的最终进近速度和进近航向偏移度对应影响占比权重；
(24)
从飞机姿态数据中提取降落阶段的降落决断高度和着陆速度，分别记为
h、vl
，进而将其与云端管理平台中的标准决断高度和标准着陆速度进行对比，计算降落阶段的着陆操作符合度：
其中
h0、
分别为标准决断高度和标准着陆速度，
e
为自然常数；
(25)
将起飞阶段
、
进近阶段和降落阶段对应的影响因子分别设为由分析公式计算得到飞机的起降姿态精确度；
(26)
从飞机姿态数据中提取平稳阶段的飞行航线，将其与云端管理平台中的标准航线进行对比，计算得到飞行航线偏移度
ε2。3.
根据权利要求2所述的基于注意力模型的飞行训练评估方法，其特征在于：所述对飞行员在正常环境下的眼动数据进行分析，包括：将平稳阶段的飞行过程按时间点进行划分得到平稳阶段对应各时间点，使用眼动仪器捕捉飞行员眼睛的运动轨迹，进而通过检测瞳孔位置得到飞行员在各时间点的注视点位置；同步提取飞行员在各时间点的飞行控制数据，获取各时间点的控制数据对应的功能操纵器件位置，将其与对应时间点的注视点位置进行对比，当某时间点的位置不一致时，判断该时间点是否为注意力分散时间点，统计注意力分散时间点的数量
D
；由计算公式得到飞行员的眼动注意力分散性影响因子
,d
为设定的注意力分散时间点偏差修正数量，
D0为时间点总数量，
R
为设定常数，
R>1。4.
根据权利要求3所述的基于注意力模型的飞行训练评估方法，其特征在于：所述评估飞行员常规操作下的注意力影响系数的评估方式为：以作为注意力稳定性影响因子；进而前述参数
δ
、
ρ
代入公式进一步获得飞行员常规操作下的注意力影响系数
φ
；其中
β
1、
β2为设定的注意力稳定性影响因子和眼动注意力分散性影响因子对应的占比权重
。5.
根据权利要求1所述的基于注意力模型的飞行训练评估方法，其特征在于：所述特情环境下的操作数据包括飞行员的应急操作步骤和应急情况的语音描述
。
6.
根据权利要求4所述的基于注意力模型的飞行训练评估方法，其特征在于：所述评估飞行员的应急反应操作步骤准确度，包括：制定特情环境下的各应急反应处理步骤，设定关键步骤，并标记出关键步骤的操作内容和操作排序位置；从飞行记录仪中获取飞行员应急操作视频，提取飞行员...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗巍，葛剑飞，吴畏，张维，魏兵，王昭，
申请(专利权)人：江苏普旭科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：