[实用新型]一种飞行员脑体疲劳对抗系统

说明书

本实用新型公开了一种飞行员脑体疲劳对抗系统，本系统的设计是为了能够快速恢复飞行员的脑力和体能，使脑力精力在较短的时间内得到有效恢复，从疲劳状态恢复至活力状态。所述飞行员脑体疲劳对抗系统包括座椅功能模块和操作模块；座椅功能模块包括血压采集电路、心电采集电路、座椅角度传感器、陀螺仪、直线电机、震动按摩模块、神经肌肉电刺激模块、红外加热模块、音乐播放模块；操作模块包括数据采集模块、控制模块、无线传输模块、显示界面。本实用新型通过多种刺激，快速恢复飞行员的大脑和神经肌肉的活力；能够便捷调整角度和体位，快速使血液从下肢体向上体血液静力转移，恢复脑部活力；通过电路控制和状态显示，便捷调整脑体恢复过程。

技术领域

本实用新型是关于一种飞行员训练辅助设备，特别是关于一种飞行员脑体疲劳对抗系统。

背景技术

飞行疲劳是多年来备受关注的课题。但目前国内外对飞行疲劳的发生机理研究和定量评价尚无确切的标准。已知疲劳是涉及效率和技能损害或丧失的一组现象。作为主诉，它可能包括因长时间工作造成睡眠不足、中断或剥夺，主观疲倦感增加，注意力短时间丧失，可能有心理运动能力降低。可将飞行疲劳定义为工作过程中飞行人员飞行工作能力下降，飞行操作错误和事故发生概率增加的现象。

研究表明，诱发飞行疲劳的原因主要包括：作业强度与飞行持续时间，身体素质，工作方法和熟练程度，工具设备与人的匹配程度，环境条件，睡眠，心理负荷，营养状况等。飞行疲劳的发生机理较为复杂，结合飞行疲劳的诱发因素也可认为飞行疲劳是由于持续或重复任务造成的飞行操作能力下降，而且物理、生理或心理应激使之加重的现象。而俄罗斯专家认为飞行疲劳是在职业活动中产生的，以出现疲劳感、生理功能变化，适度降低工作能力为特征的飞行员正常功能状态。

造成飞行员飞行疲劳的原因大致有以下三大类型：(1)飞行员负荷的强度和负荷量，指在飞行、值班和地面准备过程中工作负荷的强度与持续时间；(2)飞行应激因素的作用，在某些场合可能是造成疲劳的主要因素；(3)个体因素，如违反作息制度、饮食制度、飞行间隔时间长、疾病前期、不良习惯等。因此飞行疲劳的发生机理可从以下三个方面来理解：(1)飞行任务和生物节律对睡眠觉醒功能的影响。从人的角度分析，飞行疲劳主要与下列因素有关：睡眠剥夺或睡眠不足、睡眠觉醒的昼夜节律紊乱、飞行任务对睡眠和昼夜生理节律的影响。(2)持续飞行任务对脑功能及其它生理机能的影响。飞行劳动的基本特点是以多任务综合决策为主的脑力劳动，长时间的连续操作可致脑功能疲劳并对其他相关生理心理功能产生影响，表现为主观疲劳感尤其是精神疲劳感明显增加、客观认知工作绩效显著降低，而且难度较大的客观指标变化更加明显。(3)航空应激因素使飞行人员经常受到持续的动力负荷和其他应激刺激，运动、循环、呼吸和其他功能系统对这些应激因素不断做出反应，易于造成飞行人员的躯体疲劳。

长航时飞行身心疲劳的分类与特点。根据长航时飞行身心疲劳的发生机理分析，将飞行疲劳分为以下几个大类：整体疲劳、局部疲劳、生理疲劳和心理疲劳。从勤务保障的角度，通常按飞行疲劳的发生进程分为急性疲劳、慢性疲劳和过度疲劳。

急性疲劳是由短时但强度大的飞行活动造成。飞行员的外在表现为步态晃动、动作失准、迟缓、皮肤苍白或发红、呼吸困难、排汗过多等；客观表现为心率和呼吸量增加，脉搏和动脉压不稳，工作绩效指标下降。

慢性疲劳也可称为累积性疲劳，是由于飞行员多次收到沉重的工作负荷作用而致。飞行员的主观感觉为飞行前和飞行中有疲劳感，虚弱感，头痛、失眠等，客观指标表现为肌力和耐力的降低，视觉敏感性和临界闪光融合频率下降，工作操作显著减缓、错误动作增加。

过度疲劳是由于长时间大强度的工作负荷造成的飞行员病理性功能状态，特点是生理功能的明显变化和活动效率的急剧降低。其客观指标表现为心率加快，注意力、记忆力均有下降，有时出现颈肩部、腰部等疼痛，心血管系统对体力负荷的适应能力下降，心电图可能出现冠状动脉供血不足的特征，降低过载的耐力。

从飞行疲劳的产生机理和飞行疲劳的存在现状的分析出发，需要设计出飞行员长航时飞行身心疲劳的综合对抗装置，以在解决以下几个问题：