【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于低空監(jiān)管員人機(jī)混合作業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種低空監(jiān)管員工作負(fù)荷觸發(fā)的人機(jī)混合作業(yè)系統(tǒng)和方法。
技術(shù)介紹
1、伴隨著未來幾年低空無人機(jī)數(shù)量、規(guī)模的爆發(fā)式增長以及先進(jìn)低空技術(shù)的應(yīng)用，低空監(jiān)管員容易出現(xiàn)不良的工作負(fù)荷狀態(tài)，從而影響到人機(jī)混合作業(yè)的效能。然而，目前尚缺乏低空監(jiān)管員工作負(fù)荷觸發(fā)的人機(jī)混合作業(yè)設(shè)計(jì)，以達(dá)成安全、高效的低空空域管理。
2、目前對(duì)于低空監(jiān)管員工作負(fù)荷觸發(fā)的人機(jī)混合作業(yè)尚存在以下幾方面不足：首先，工作負(fù)荷觸發(fā)的人機(jī)混合作業(yè)多停留在理論層面，缺少在低空監(jiān)管領(lǐng)域的實(shí)踐；其次，已有的觸發(fā)機(jī)制僅考慮不同維度特征的工作負(fù)荷觸發(fā)，較少涉及基于模型的觸發(fā)；最后，目前尚缺乏考慮低空空域管理中無人系統(tǒng)自動(dòng)化等級(jí)的人機(jī)混合作業(yè)方案及其與工作負(fù)荷觸發(fā)的匹配規(guī)則設(shè)定。
3、基于上述情況，設(shè)計(jì)出一種低空監(jiān)管員工作負(fù)荷觸發(fā)的人機(jī)混合作業(yè)系統(tǒng)和方法，能夠解決上述缺點(diǎn)，以應(yīng)用于低空監(jiān)管員工作負(fù)荷觸發(fā)的人機(jī)混合作業(yè)設(shè)計(jì)，從而支撐低空空域運(yùn)行管理平臺(tái)設(shè)計(jì)，提高空域管理效能、保障空域安全。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)以上缺陷，本專利技術(shù)提供了一種低空監(jiān)管員工作負(fù)荷觸發(fā)的人機(jī)混合作業(yè)系統(tǒng)，包括用于對(duì)低空監(jiān)管員各項(xiàng)數(shù)據(jù)采集后進(jìn)行分析的數(shù)據(jù)采集與分析模塊、用于對(duì)數(shù)據(jù)采集與分析模塊得到的結(jié)果進(jìn)行當(dāng)前監(jiān)管員負(fù)荷狀態(tài)判定的工作負(fù)荷觸發(fā)模塊以及用于選擇并匹配低空監(jiān)管任務(wù)中人機(jī)混合作業(yè)方案的人機(jī)混合作業(yè)方案生成模塊；
2、所述數(shù)據(jù)采集與分析模塊包括分別對(duì)低空監(jiān)管員的主觀
3、所述工作負(fù)荷觸發(fā)模塊包括數(shù)據(jù)采集與分析模塊對(duì)低空監(jiān)管員采集并分析的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行主觀、績效、生理以及模型進(jìn)行判斷與觸發(fā)的子模塊；
4、所述人機(jī)混合作業(yè)方案生成模塊用于根據(jù)工作負(fù)荷觸發(fā)模塊的處理結(jié)果，設(shè)定的人機(jī)混合作業(yè)方案匹配規(guī)則，進(jìn)行人機(jī)混合作業(yè)方案選擇，并輸出當(dāng)前的人機(jī)混合作業(yè)方案和切換后的人機(jī)混合作業(yè)方案。
5、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集與分析的子模塊包括主觀采集與分析子模塊、任務(wù)績效采集與分析子模塊、眼動(dòng)采集與分析子模塊、腦電采集與分析子模塊、心電采集與分析子模塊、皮膚電采集與分析的子模塊；
6、所述腦電采集與分析子模塊進(jìn)行分析得到的腦電數(shù)據(jù)包括 fz電極點(diǎn)的 δ波絕對(duì)功率 δ_fz、pz電極點(diǎn)的上 α波相對(duì)功率 high_α_r_pz、fz電極點(diǎn)的θ波絕對(duì)功率值 θ_fz、fz電極點(diǎn)的下 β波相對(duì)功率 low_β_r_fz、pz電極點(diǎn)的α波絕對(duì)功率 high_α_pz、cz電極點(diǎn)的 δ波絕對(duì)功率 δ_cz、fz電極點(diǎn)的上 α波相對(duì)功率 high_α_r_fz、cz電極點(diǎn)的上 α波相對(duì)功率 high_α_r_ cz和 pz電極點(diǎn)的 δ波絕對(duì)功率 δ_pz。
7、進(jìn)一步地，所述判斷與觸發(fā)的子模塊包括主觀觸發(fā)子模塊、績效觸發(fā)子模塊、生理觸發(fā)子模塊和模型觸發(fā)子模塊；
8、所述主觀觸發(fā)子模塊對(duì)主觀采集與分析子模塊輸入的主觀工作負(fù)荷的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并對(duì)當(dāng)前工作負(fù)荷狀態(tài)進(jìn)行判斷和輸出，工作負(fù)荷狀態(tài)包括超負(fù)荷狀態(tài)和低喚醒狀態(tài)，且觸發(fā)規(guī)則為：當(dāng)主觀工作負(fù)荷>?8.0時(shí)，觸發(fā)超負(fù)荷狀態(tài)，當(dāng)主觀工作負(fù)荷≤?3.0時(shí)，觸發(fā)低喚醒狀態(tài)；
9、所述績效觸發(fā)子模塊對(duì)績效采集與分析子模塊輸入的任務(wù)績效的響應(yīng)時(shí)間和正確率的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并對(duì)當(dāng)前工作負(fù)荷狀態(tài)進(jìn)行判斷和輸出，工作負(fù)荷狀態(tài)包括超負(fù)荷狀態(tài)和低喚醒狀態(tài)，且觸發(fā)規(guī)則為：當(dāng)任務(wù)績效的響應(yīng)時(shí)間?>?2990?ms時(shí)，觸發(fā)超負(fù)荷狀態(tài)，當(dāng)任務(wù)績效的正確率<?89%時(shí)，觸發(fā)低喚醒狀態(tài)；
10、所述生理觸發(fā)子模塊對(duì)眼動(dòng)采集與分析子模塊輸入的眼動(dòng)的平均距離和眼動(dòng)的移動(dòng)速度、腦電采集與分析子模塊輸入的 δ_fz、high_α_r_pz、θ_fz和 low_β_r_fz、心電采集與分析子模塊輸入的心率變異性以及皮膚電采集與分析子模塊輸入的漸變信號(hào)均值進(jìn)行采集，并對(duì)當(dāng)前工作負(fù)荷狀態(tài)進(jìn)行判斷和輸出，工作負(fù)荷狀態(tài)包括超負(fù)荷狀態(tài)和低喚醒狀態(tài)；
11、所述模型觸發(fā)子模塊對(duì)主觀采集與分析子模塊輸入的主觀工作負(fù)荷的數(shù)據(jù)、任務(wù)績效采集與分析子模塊輸入的任務(wù)績效的響應(yīng)時(shí)間以及腦電采集與分析子模塊輸入的 δ_ fz、high_α_pz、δ_cz、high_α_r_fz、high_α_r_cz、θ_fz和 δ_pz進(jìn)行采集，并對(duì)當(dāng)前工作負(fù)荷狀態(tài)進(jìn)行判斷和輸出，工作負(fù)荷狀態(tài)包括低喚醒、適中負(fù)荷和超負(fù)荷。
12、進(jìn)一步地，所述生理觸發(fā)子模塊的觸發(fā)規(guī)則為：
13、滿足眼動(dòng)的平均距離>?3.25?mm及眼動(dòng)的移動(dòng)速度<?0.90s、 δ_fz>?16.72及 high_ α_r_pz?<?0.1429及 θ_fz?<?0.2480及 low_β_r_fz?<?0.0672、心率變異性<?700?ms、漸變信號(hào)均值<?3μω其中三個(gè)及以上條件，觸發(fā)超負(fù)荷狀態(tài)；
14、滿足眼動(dòng)的平均距離?<?3.15?mm及眼動(dòng)的移動(dòng)速度>?0.98s、 δ_fz?<?11.86及 high_α_r_pz?>?0.1615及 θ_fz?>?0.2529及 low_β_r_fz?>?0.0741、心率變異性>?770ms、漸變信號(hào)均值<?3μω其中三個(gè)及以上條件，觸發(fā)低喚醒狀態(tài)。
15、進(jìn)一步地，所述模型觸發(fā)子模塊的觸發(fā)規(guī)則為：
16、分別對(duì)輸入的主觀工作負(fù)荷 、δ_fz、high_α_pz、δ_cz、high_α_r_fz、high_α_r_cz、 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種低空監(jiān)管員工作負(fù)荷觸發(fā)的人機(jī)混合作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于：包括用于對(duì)低空監(jiān)管員各項(xiàng)數(shù)據(jù)采集后進(jìn)行分析的數(shù)據(jù)采集與分析模塊、用于對(duì)數(shù)據(jù)采集與分析模塊得到的結(jié)果進(jìn)行當(dāng)前監(jiān)管員負(fù)荷狀態(tài)判定的工作負(fù)荷觸發(fā)模塊以及用于選擇并匹配低空監(jiān)管任務(wù)中人機(jī)混合作業(yè)方案的人機(jī)混合作業(yè)方案生成模塊；
2.如權(quán)利要求1所述的一種低空監(jiān)管員工作負(fù)荷觸發(fā)的人機(jī)混合作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集與分析的子模塊包括主觀采集與分析子模塊、任務(wù)績效采集與分析子模塊、眼動(dòng)采集與分析子模塊、腦電采集與分析子模塊、心電采集與分析子模塊、皮膚電采集與分析的子模塊；
3.如權(quán)利要求2所述的一種低空監(jiān)管員工作負(fù)荷觸發(fā)的人機(jī)混合作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于：所述判斷與觸發(fā)的子模塊包括主觀觸發(fā)子模塊、績效觸發(fā)子模塊、生理觸發(fā)子模塊和模型觸發(fā)子模塊；
4.如權(quán)利要求3所述的一種低空監(jiān)管員工作負(fù)荷觸發(fā)的人機(jī)混合作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于：所述生理觸發(fā)子模塊的觸發(fā)規(guī)則為：
5.如權(quán)利要求3所述的一種低空監(jiān)管員工作負(fù)荷觸發(fā)的人機(jī)混合作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于：所述模型觸發(fā)子模塊的觸發(fā)規(guī)則為：
7.如權(quán)利要求6所述的一種低空監(jiān)管員工作負(fù)荷觸發(fā)的人機(jī)混合作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于：所述人機(jī)混合作業(yè)方案的選擇具體為：
8.一種低空監(jiān)管員工作負(fù)荷觸發(fā)的人機(jī)混合作業(yè)方法，其特征在于：包括權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)的一種低空監(jiān)管員工作負(fù)荷觸發(fā)的人機(jī)混合作業(yè)系統(tǒng)，還包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種低空監(jiān)管員工作負(fù)荷觸發(fā)的人機(jī)混合作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于：包括用于對(duì)低空監(jiān)管員各項(xiàng)數(shù)據(jù)采集后進(jìn)行分析的數(shù)據(jù)采集與分析模塊、用于對(duì)數(shù)據(jù)采集與分析模塊得到的結(jié)果進(jìn)行當(dāng)前監(jiān)管員負(fù)荷狀態(tài)判定的工作負(fù)荷觸發(fā)模塊以及用于選擇并匹配低空監(jiān)管任務(wù)中人機(jī)混合作業(yè)方案的人機(jī)混合作業(yè)方案生成模塊；
2.如權(quán)利要求1所述的一種低空監(jiān)管員工作負(fù)荷觸發(fā)的人機(jī)混合作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集與分析的子模塊包括主觀采集與分析子模塊、任務(wù)績效采集與分析子模塊、眼動(dòng)采集與分析子模塊、腦電采集與分析子模塊、心電采集與分析子模塊、皮膚電采集與分析的子模塊；
3.如權(quán)利要求2所述的一種低空監(jiān)管員工作負(fù)荷觸發(fā)的人機(jī)混合作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于：所述判斷與觸發(fā)的子模塊包括主觀觸發(fā)子模塊、績效觸發(fā)子模塊、生理觸發(fā)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馮傳宴，別大衛(wèi)，耿直，林成浩，李華東，李道春，周堯明，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：天目山實(shí)驗(yàn)室，
類型：發(fā)明
國別省市：
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