Цифровой биометрический комплекс оценки функционального состояния пилота воздушного судна



Цифровой биометрический комплекс оценки функционального состояния пилота воздушного судна
Цифровой биометрический комплекс оценки функционального состояния пилота воздушного судна

 


Владельцы патента RU 2587724:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук (СПИИРАН) (RU)

Изобретение относится к устройствам для определения психофизиологического состояния человека и может быть использовано для контроля операторской деятельности человека. Цифровой биометрический комплекс оценки функционального состояния пилота воздушного судна состоит из датчика кожно-гальванической реакции и двух блоков, из которых первый размещен на теле оператора и содержит датчики температуры и сердечных сокращений, выходы которых соединены с входами первого микроконтроллера, осуществляющего циклический опрос датчиков первого блока, имеющего энергонезависимую память и связанного своим выходом с входом передающего модуля радиоканала, и второй блок состоит из приемного модуля радиоканала, выход которого соединен с входом второго микроконтроллера, выход которого соединен с интерфейсом связи с внешними устройствами. Датчик кожно-гальванической реакции связан со вторым микроконтроллером, размещен на штурвале или ручке управления, а первый блок дополнен идентификатором, выполненным с возможностью формирования кода номера устройства или фамилии пилота. Изобретение позволяет повысить оперативность получения и достоверность результатов диагностики. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для определения психофизиологического состояния человека и может быть использовано для контроля операторской деятельности человека, например на авиационном, железнодорожном, морском и речном транспорте, а также для индивидуального самоконтроля функциональных возможностей человека. Устройство позволяет повысить оперативность получения и достоверность результатов диагностики, а также увеличить информативность определения психофизиологического состояния человека и обеспечить надежность и безопасность его профессиональной деятельности.

Комплексной задачей предлагаемого изобретения является как расширение функциональных возможностей штатных бортовых систем регистрации, так и обеспечение записи информации о состоянии операторов, что обеспечит возможность оценки вклада человеческого фактора при разборе происшествий.

В настоящее время для записи параметров работы бортовых агрегатов и переговоров экипажа используется способ записи с помощью бортовых самописцов - самопишущих приборов, устанавливаемых на борту воздушного судна в качестве дополнительного источника сведений для проведения профилактических мероприятий и расследования авиационного происшествия или инцидента (Правила расследования авиационных происшествий и инцидентов с гражданскими воздушными судами в Российской Федерации", утвержденные постановлением Правительства РФ от 18.06.1998 №609).

Такие бортовые самописцы являются частью системы объективного контроля воздушного судна, которая собирает сведения о состоянии материальной части (давление топлива на входе в двигатель, давление в гидросистемах, обороты двигателей, температура воздуха за турбиной и т.д.), о действиях экипажа (степень отклонения органов управления, уборка и выпуск взлетно-посадочной механизации, воздействие на органы управления) и переговорах внутри кабины, навигационные (скорость и высота полета, курс, прохождение приводных маяков) и другие данные.

Зачастую к причине аварии эксперты относят стрессовое состояние пилотов или их неадекватное поведение - так называемый «человеческий фактор», однако получение объективной информации о состоянии оператора (пилота) при оценке отсутствует, поскольку в бортовых системах регистрации ее ввод не предусмотрен.

Известны способы определения функционального состояния человека путем измерения физиологических показателей до и после нагрузки, с помощью размещения на его теле датчиков, циклического их опроса и записи, либо передачи записей их показаний, или осуществления непосредственного контроля состояния организма (см. Патент РФ №2204318, Способ определения функционального состояния организма человека. А61В 5/02, А61В 5/16; Патент РФ №2289301. Способ определения функционального состояния человека. А61В 5/0452, А61В 5/021).

Указанные способы реализуются путем размещения на теле человека датчиков, характеризующих физическое состояние организма.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является адаптация известных устройств измерения функционального состояния организма к условиям работы пилотов воздушных судов. Технический результат заключается в реализации указанного действия путем включения в состав бортовых систем регистрации биометрического комплекса и размещения части его датчиков на штурвале или рычаге управления.

Известно устройство для определения психофизиологического состояния и функциональных возможностей человека (см. Патент РФ №2286090. Устройство для определения психофизиологического состояния и функциональных возможностей человека. А61В 5/16), содержащее датчик электрокожного сопротивления и датчик фотоплетизмограммы, соединенные выходами с входами соответствующих каналов преобразования сигналов измерительного блока, блок датчиков имеет размещенный на руке человека датчик артериального давления крови, выход которого подключен ко входу, по меньшей мере, одного дополнительного канала преобразования сигналов измерительного блока.

Известно взятое за прототип устройство для цифрового биометрического контроля функционального состояния оператора (Кулешов С.В. Цифровой биометрический браслет контроля функционального состояния оператора // Научное приборостроение, 2011, том 21, №2, с. 63-66), состоящее из двух блоков: первого, состоящего из размещенных на теле оператора датчиков температуры, сердечных сокращений и датчика кожно-гальванической реакции (электропроводимости), выходы которых соединены с входом первого микроконтроллера, осуществляющего циклический опрос датчиков, имеющего энергонезависимую память и связанного своим выходом с входом передающего модуля радиоканала, и второго блока, состоящего из приемного модуля радиоканала, выход которого соединен с входом второго микроконтроллера, выход которого соединен с интерфейсом USB.

Недостатком данного устройства является невозможность использования прототипа для определения времени изменения параметров датчиков пилота, управляющего самолетом (вертолетом).

Технический результат заключается в определении физиологического состояния летчика за штурвалом и одновременном определении времени пилотирования конкретным летчиком.

Данный технический результат достигается тем, что в состав устройства в качестве дополнительного датчика включен идентификатор устройства, а датчик кожно-гальванической реакции и датчик сердечных сокращений размещены на штурвале или ручке управления самолета (вертолета).

На чертеже приведен состав предлагаемого устройства, на котором обозначены:

1 - датчик температуры,

2 - датчик сердечных сокращений,

3 - датчик кожно-гальванической реакции,

4 - первый микроконтроллер с энергонезависимой памятью,

5 - передающий модуль радиоканала,

6 - идентификатор устройства,

7 - приемного модуля радиоканала,

8 - второй микроконтроллер,

9 - интерфейс,

10 - штурвал,

11 - ручка управления.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Первый микроконтроллер (4) циклически опрашивает расположенные в первом блоке (по крайней мере, два датчика) датчики температуры (1) и ДСС (2) и идентификатор, формирующий код номера устройства или фамилию пилота (6). Их измеренные значения поступают на вход первого микроконтроллера (4), с выхода которого информация в кодированном сообщении поступает на вход передающего модуля радиоканала (5). На втором блоке, после приема в приемном модуле радиоканала (7) кодированное сообщение поступает на один из входов второго микроконтроллера (8) и дополняется в нем информацией от датчика кожно-гальванической реакции (3), расположенного на штурвале (10) или ручке управления (11) самолета или вертолета (в зависимости от его типа). Далее, кодовое сообщение поступает на вход интерфейса (9), с выхода которого оно может быть записано во внешнем устройстве, например в системе объективного контроля воздушного судна. Таким образом, в кодовом сообщении данные измерений с датчика кожно-гальванической реакции будут в сообщении только того пилота, который в данный момент находится за штурвалом, в то время как данные о температуре и сердечном сокращении будут передаваться от всех членов экипажа.

Цифровой биометрический комплекс оценки функционального состояния пилота воздушного судна, состоящий из датчика кожно-гальванической реакции и двух блоков, из которых первый размещен на теле оператора и содержит датчики температуры и сердечных сокращений, выходы которых соединены с входами первого микроконтроллера, осуществляющего циклический опрос датчиков первого блока, имеющего энергонезависимую память и связанного своим выходом с входом передающего модуля радиоканала, и второй блок состоит из приемного модуля радиоканала, выход которого соединен с входом второго микроконтроллера, выход которого соединен с интерфейсом связи с внешними устройствами, отличающийся тем, что датчик кожно-гальванической реакции связан со вторым микроконтроллером, размещен на штурвале или ручке управления, а первый блок дополнен идентификатором, выполненным с возможностью формирования кода номера устройства или фамилии пилота.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицине, к разделу неврологии, и может найти применение в неврологической и нейрореабилитационной клинике в процессе исследования и восстановительного обучения больных с нарушениями зрительной памяти.

Изобретение относится к области медицины, а именно к неврологии, нейропсихологии и профессиональной патологии. Проводят нейропсихологическое исследование состояния высших психических функций у стажированных работников химических предприятий, контактирующих с винилхлоридом (ВХ), и определяют следующие показатели по схеме А.Р.

Изобретение относится к области медицины, психологии и нейрореабилитации. Аппаратно-программный комплекс, предназначенный для терапии пациентов с нарушением высших психических функций, включает терминальное устройство врача и, по крайней мере, одно терминальное устройство пациента, представляющее собой компьютер с загруженным программным приложением; блок аналитической обработки данных, получаемых в процессе выполнения тестов и упражнений.

Изобретение относится к медицине, неврологии, нейропсихологии. У пациента с органическим психическим расстройством проводят нейропсихологические тесты, направленные на оценку состояния невербальных и вербальных функций, по результатам которых выявляют наличие нарушений следующих функций: общая психическая активность и поведение, программирование и контроль произвольной деятельности, внутреннее речевое программирование, серийная организация движения и кинетическая основа речи, нейродинамика, эмоциональный фон, кинестетический праксис и кинестетическая основа речи, слуховой гнозис, фонематический слух, слухоречевая память, пространственная организация восприятия и движения, зрительная память, симультанный анализ и синтез в речи, зрительный гнозис, межполушарное взаимодействие, модально-неспецифическая память, просодическая функция речи, нейродинамические характеристики психической активности.

Изобретение относится к медицине, психологии и может быть использовано в процессе лечебно-реабилитационных мероприятий пациентов с последствиями очаговых повреждений головного мозга, в частности, при инсульте и/или черепно-мозговой травме.

Группа изобретений относится к медицине, иглорефлексотерапии и касается коррекции веса тела. Способ включает проведение иглорефлексотерапии с помощью устройства в виде иглы, содержащей по меньшей мере два соединенных стержня с головкой.

Изобретение относится к прикладной медицине, диетологии, лечению ожирения, метаболического синдрома и других заболеваний с избыточной массой тела. Вначале определяют психотип пациента из: рецептивно-целеобразовательного, нарциссически-сублимирующего, неконгруэнтно-аффективного, аутично-ангедонического, стенически-альтруистического, супрессивно-гипертимного, в зависимости от которого дают рекомендации по дальнейшему процессу похудания.

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, и может быть использовано для дифференциальной диагностики болезни Альцгеймера, сосудистой и смешанной деменции.
Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии. Проводят предоперационное обследование, включающее осуществление одновременного воздействия на пациента тактильными и звуковыми раздражителями.
Изобретение относится к спортивной медицине и предназначено для оценки уровня игровой выносливости в игровых видах спорта. На игровой площади световым излучателем формируют кольцевой световой маршрут и на нем мобильную световую метку - отрезок светового маршрута заданной величины, который перемещается по маршруту программно, со скоростью задающей величину тестовой нагрузки испытуемого.

Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии в стоматологии, и может быть использовано для оценки местной инъекционной анестезии пульпы зуба. Проводят графическую регистрацию пульсирующего потока крови по сосудистой системе пульпы зуба в процессе измерения его комплексного электрического сопротивления - импеданса.

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургической стоматологии, и может быть использовано для прогнозирования ранних осложнений дентальной имплантации на предоперационном этапе.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам обнаружения новообразования в молочной железе женщины. Способ заключается в том, что к молочной железе прикладывают четыре закрепленных на жестком диэлектрическом основании металлических электрода, установленных на равном расстоянии друг от друга вдоль окружности, длина которой не превышает длину окружности молочной железы на установленной высоте от основания железы.
Варианты изобретения относятся к медицине, фтизиатрии. Диагностируют туберкулезный спондилит путем использования рентгеновской компьютерной томографии (РКТ) или магнитно-резонансной томографии (МРТ).

Изобретение относится к медицинской технике. Способ измерения сопротивления участка тела человека по двум каналам реализуют с помощью реографа, содержащего два четырехконтактных датчика (1, 2), генератор высокочастотных сигналов (4) и блок обработки и отображения (5).

Группа изобретений относится к области медицины. Датчик для измерения импеданса содержит n микроэлектродов, расположенных на подложке, при этом n составляет от 4 до 30.

Изобретение относится к медицинской технике. Биотехническая система контроля биоимпеданса состоит из ЭВМ и мобильного блока, содержащего активный и пассивный электроды и их токоподводы, электронный модуль, аккумуляторный блок питания и беспроводный интерфейс, подключенный к выходу электронного модуля и осуществляющий через радиоканал связь мобильного блока с ЭВМ.

Группа изобретений относится к ветеринарии и касается управления состоянием массы домашнего животного, в частности кошек и собак. Предложенные варианты способа включают предварительное определение безжировой массы тела или телесного жира с учетом выбранных физических данных домашнего животного и расчетом показателей по определенным уравнениям.

Изобретение относится к медицине, диагностике, способам измерения кожно-гальванической реакции в наружных слуховых проходах. Способ может быть использован для контроля состояния бодрствования и сна слушающего и управления воспроизведением в зависимости от уровня восприятия слушающего.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в педиатрии, неврологии, неонатологии. Способ прогнозирования риска развития неврологического дефицита у доношенных новорожденных с гипоксически-ишемическим поражением головного мозга включает клиническое и нейросонографическое выявление тяжелых проявлений на 2-12 сутки жизни ребенка.

Изобретение относится к медицине, а именно к терапии. Анализируют 4 высокоинформативных показателя вариабельности сердечного ритма и при значениях частоты сердечных сокращений в фоновой пробе HR<69 уд./мин; частоты сердечных сокращений в ортостатической пробе HR<88 уд./мин; баланса симпатических и парасимпатических влияний LF/HF<0.58 - ВРС, фоновая проба, баланса симпатических и парасимпатических влияний LF/HF<3.40 - ВРС, ортостатическая проба, диагностируют синдром вегетативной дистонии по гипотоническому типу.
Наверх