开发和验证一个评估指数,用于量化模拟飞行条件下的飞行员的认知任务负载,使用心率变化和主要组件分析
Jinghua Yang1,2, Mengjun Tang1,3, Lin Cong1
1Department of Aerospace Medical Equipment, School of Aerospace Medicine, Air Force Medical University, Xian, China.
Ergonomics
|June 27, 2023
概括
飞行员的高认知任务负载可以使用一种新的心率变化指数来识别. 该指数来自心电图数据,可靠地检测高认知任务负载 (CTL) 在模拟飞行期间.
科学领域:
- 航空心理学 航空心理学
- 生理监测 生理监测
- 人类因素工程 人类因素工程
背景情况:
- 认知任务负载 (CTL) 显著影响飞行员的性能和安全.
- 需要客观的措施,在飞行过程中实时量化CTL.
- 心率变化 (HRV) 反映了自主神经系统的活动,该活动对心理工作负载敏感.
研究的目的:
- 调查HRV分析在飞机飞行员中识别高CTL的潜力.
- 开发和验证用于客观CTL评估的复合HRV指数 (HRVI).
- 通过改进CTL监控,加强飞行员培训和飞行安全.
主要方法:
- 在模拟飞行任务期间,学员飞行员 (n=68) 记录了心电图 (ECG).
- 标准心电图参数从R-R间隔系列中提取出来.
- 主要成分分析 (PCA) 用于创建一个复合HRVI,然后在一个单独的组 (n=139) 上验证.
主要成果:
- 在高和低CTL条件 (p < .05) 之间观察到HRV参数 (LF,HF,正常化的HF,LF/HF) 的显著差异.
- 三组分PCA解释了90.62%的心率差异,构成了HRVI的基础.
- 经验证的HRVI随着CTL的上升显著增加 (p < .05),证明了它的有效性.
结论:
- 开发的HRVI可以在飞行条件下客观地识别高CTL.
- 该指数为实时监控飞行员工作量提供了一个有前途的工具.
- 实施这一HRVI可以改善学员训练协议,提高飞行安全.
关键词:
飞机飞行员飞行员飞行员飞行员飞机飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员飞行员认知任务负载的认知任务负载.电心电图 (ECG) 是一种心电图.飞行模拟器飞行模拟器心率变化的心率变化.
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