[发明专利]一种基于脑电和眼动信号的射击控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种基于脑电和眼动信号的射击控制系统及控制方法，包括显示屏、眼动信号提取装置、脑电信号提取装置和处理器，所述显示屏与处理器相连，用于显示运动目标、瞄准框、武器发射情况和射击结果；眼动信号提取装置与处理器相连，用于提取操作人员的眼动信号，送至处理器，使瞄准框依据眼动信号产生相应移动；脑电信号提取装置与处理器相连，用于提取操作人员的脑电信号，并将脑电信号送至处理器；处理器识别并处理采集到的眼动信号和脑电信号，并产生瞄准框移动和发射信号。本发明采用眼动信号检测技术和脑机接口技术与传统的操作相结合，增加了人作为控制信号信源的输出通道，更高效地完成人机协同动态目标瞄准、跟踪和打击任务。

技术领域

本发明属于脑电控制技术领域，具体涉及一种基于脑电和眼动信号的射击控制系统及控制方法，用于人机协同的目标瞄准、跟踪和打击。

背景技术

在现有武器系统的控制回路中，对武器进行的操控几乎都依赖于人用双手或双脚，通过点触按键或操作操纵杆(方向盘、摇把等)的方式来输出控制信号。从系统的角度来看，人只有两只手，两只脚——作为控制信号源，人的信号输出通道是有限的。

而现代战争具有以下两个特点，一是交战过程中，大量的信息以猝发的形式出现；二是武器系统功能越来越强大、操作复杂度也越来越高杂，许多战斗场景下，武器操作人员需要在极短的时间内正确地完成多项操作。且操作平台的按钮往往排列紧密，容易造成误触，也给按键选择带来困难。有的按键距离身体较远，需要操作人员身体前倾、伸手才能按到……随着武器系统的复杂度不断提高，需要进行控制的项目也不断增加。

为了解决这种困难，目前主要采用“增添武器功能——强化人员训练”的方式来提高操作效率,但这种方式对操作人员的训练水平提出了越来越高的要求，已经出现了“边际效用递减”的现象。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种基于脑电和眼动信号的射击控制系统及控制方法，其采用眼动信号检测技术和脑机接口技术与传统的操作相结合，增加了人作为控制信号信源的输出通道，更高效地完成人机协同动态目标瞄准、跟踪和打击任务，提高人机交互能力。

本发明的目的之一通过以下技术方案实现：提供一种基于脑电和眼动信号的射击控制系统，包括显示屏、眼动信号提取装置、脑电信号提取装置和处理器，其中：

所述显示屏与处理器相连，用于显示运动目标、瞄准框、武器发射情况和射击结果；

所述眼动信号提取装置与处理器相连，用于提取操作人员的眼动信号，送至处理器，使瞄准框依据眼动信号产生相应移动；

所述脑电信号提取装置与处理器相连，用于提取操作人员的脑电信号，并将脑电信号送至处理器；

所述处理器识别并处理采集到的眼动信号和脑电信号，并产生瞄准框移动和发射信号。

作为进一步的改进，所述脑电信号提取装置通过基于稳态视觉诱发电位的脑机接口技术采集操作人员的脑电信号。

作为进一步的改进，所述眼动信号提取装置为眼动仪，所述眼动仪通过摄入从人眼角膜和瞳孔反射的红外线连续地记录眼动信号，并从中提取操作人员注视点，注视时间、瞳孔大小的数据，记录、分析并跟踪操作人员的视线。

作为进一步的改进，所述基于脑电和眼动信号的射击控制系统还包括信号放大模块及与其串联的滤波模块，所述信号放大模块与脑电信号提取装置相连，所述滤波模块与处理器相连。

本发明的目的之二通过以下技术方案实现：提供一种基于脑电和眼动信号的射击控制方法，采用其上任一项所述的基于脑电和眼动信号的射击控制系统进行射击控制，包括以下步骤：

S100、开启基于脑电和眼动信号的射击控制系统，操作人员坐于显示屏的屏幕前，眼动信号提取装置进行标定；