利索能及
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专利号: 2021108725682
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于飞行员驾驶状态自适应调整的方法,其特征在于:包括以下步骤:

实时获取飞行员驾驶状态下的脑电信号、操纵驾驶杆时的手臂表面肌电信号和空中飞行时的血氧饱和度;

对脑电信号进行预处理,进行典型相关CCA计算,得到相关系数r,然后找出所有相关系数的最大值对应的分类,得到β波脑电信号,对β波能量值分析,进行注意力集中度评估;

对肌电信号进行预处理,利用多尺度卷积神经网络提取肌力大小,同时进行特征提取得到肌肉活动度,结合血氧饱和度进行疲劳状态评估;

将注意力集中度和疲劳状态的评估结果作为是否控制电刺激控制器产生电刺激的判断指令;

通过所述电刺激对飞行员的驾驶状态进行调整;

其中,通过意念脑波头带获取脑电信号,通过表面肌电传感器获取肌电信号,通过脉搏式血氧传感器获取血氧饱和度;设置有飞行员驾驶状态自适应调整评估系统,通过飞行员驾驶状态自适应调整评估系统中上位机的WIFI模块接收上述三种信号,同时进行注意力集中度和疲劳状态的评估;利用微电流刺激手环产生电刺激,所述电刺激控制器设置在所述微电流刺激手环中,所述微电流刺激手环通过WIFI模块接收飞行员驾驶状态自适应调整评估系统中上位机评估结果的指令,并启动其电刺激功能,产生一个微弱的电流刺激飞行员;

脉搏血氧传感器采用腕部固定式的结构,设置在微电流刺激手环腕带的内侧,佩戴上手环后通过腕部进行血氧饱和度的数据采集。

2.根据权利要求1所述的一种用于飞行员驾驶状态自适应调整的方法,其特征在于:还包括:对飞行员进行空中环境模拟训练,通过血氧传感器采集其在训练过程中的血氧饱和度数据,计算血氧饱和度均值,得到疲劳状态下的血氧饱和度阈值。

3.根据权利要求1所述的一种用于飞行员驾驶状态自适应调整的方法,其特征在于:所述意念脑波头带为魔术贴软带式,意念脑波头带采集前额单点的脑电信号;意念脑波头带实时监测脑电波并通过WIFI模块发送数据到飞行员驾驶状态自适应调整评估系统中上位机的评估系统。

4.根据权利要求1所述的一种用于飞行员驾驶状态自适应调整的方法,其特征在于:所述表面肌电传感器为腕带式结构,表面肌电传感器缠绕在手臂肌肉上并采集手臂肌肉表面肌电信号,并通过WIFI模块将肌电信号发送给飞行员驾驶状态自适应调整评估系统中上位机评估系统。

5.根据权利要求1所述的一种用于飞行员驾驶状态自适应调整的方法,其特征在于:所述多尺度卷积神经网络包含3组卷积层、3组池化层和一组全连接层,卷积层后使用P‑Relu激活函数增强神经网络的表达能力。

6.根据权利要求1所述的一种用于飞行员驾驶状态自适应调整的方法,其特征在于:注意力集中度评估等级至少包括注意力集中、注意力一般、注意力分散;疲劳状态评估等级至少包括:重度疲劳、中度疲劳、轻度疲劳。