[發明專利]一種基于腦電的模擬飛行器的腦電測評系統

在審

• 申請號: 201710707208.0
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107644566A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 劉濤;張冀聰;張康寧;白永超;羅煜
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G09B9/08
• 分類號: G09B9/08;A61B5/0476;A61B5/18;A61B5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于腦電的模擬飛行器的腦電測評系統，其特征在于，包括：

仿真實驗臺硬件系統(1)、模擬飛行仿真分析系統(2)、模擬飛行駕駛系統(3)和腦電實驗系統(4)；

所述的仿真實驗臺硬件系統(1)用于模擬飛機座艙的真實物理環境；

所述的模擬飛行仿真分析系統(2)，用于仿真流程管理、飛行仿真參數顯示、實時參數曲線顯示和數據記錄及數據管理；

所述的模擬飛行駕駛系統(3)，用于模擬飛機座艙的內部操縱環境以及飛行時的實時飛行狀態和外部環境；

所述的腦電實驗系統(4)，用于腦電采集及預處理、飛行操作績效記錄以及腦力負荷及疲勞度測評。

2.如權利要求1所述的基于腦電的模擬飛行器的腦電測評系統，其特征在于，所述腦電實驗系統(4)包括：腦電采集子系統(41)、腦電數據顯示記錄子系統(42)和腦電數據顯示記錄子系統(42)；

所述腦電采集子系統(41)，用于腦電的采集及腦電數據的預處理，并將腦電數據傳輸給所述腦電數據顯示記錄子系統(42)；

所述腦電數據顯示記錄子系統(42)，用于腦電數據的曲線顯示以及數據存儲；

所述腦力負荷評定子系統(43)，用于評定飛行員在執行飛行任務過程中和飛行試驗后的腦力負荷程度。

3.如權利要求2所述的基于腦電的模擬飛行器的腦電測評系統，其特征在于，所述腦電采集子系統(41)包括：高密度外貼式網狀電極帽和腦電專用放大器，

所述高密度外貼式網狀電極帽，用于連接人腦采集腦電信號，并將采集到的腦電信號傳輸給腦電專用放大器；

所述腦電專用放大器，用于對采集到的腦電信號進行放大并進行數字濾波，將得到的信號傳輸給腦電數據顯示記錄子系統(42)。

4.如權利要求2所述的基于腦電的模擬飛行器的腦電測評系統，其特征在于，所述腦電數據顯示記錄子系統(42)的功能包括：

創建數據采集會話，用于數據采集軟件創建并維護一個腦電采集記錄會話，在該會話期間可以暫停或停止腦電記錄；

結束數據采集會話，用于結束最近創建的數據采集會話；

同步數據采集時間，用于發送時間同步命令，并附帶視景模擬子系統(32)的實時時間戳；

開始記錄腦電，用于控制數據采集軟件開始記錄腦電；

結束記錄腦電，用于控制數據采集軟件停止記錄腦電；

發送事件標記，用于向數據采集軟件發送事件標記命令，并附帶實時時間戳，數據采集軟件根據時間戳將事件名稱標記在腦電數據中。

5.如權利要求2所述的基于腦電的模擬飛行器的腦電測評系統，其特征在于，所述腦力負荷評定子系統(43)包括：

腦電實驗設計部分，用于設計不同腦力負荷狀態的實驗，使同一被試人員在不同時間段，相同的外部實驗條件下，進行不同難度的模擬飛行任務；

模擬飛行任務設計部分，用于設計不同難度的模擬飛行任務，使被試人員在規定時間范圍內完成飛機從起飛到降落的飛行過程。

實驗數據預處理部分，用于腦電數據的預處理，包括腦電數據與刺激事件數據的融合、去除眼電、分段、濾波、基線調整、排除肌電偽跡、刪除壞電極、平均疊加、保存和總平均；

實驗結果分析部分，用于在完成原始數據處理的基礎上，進行腦電信號功率譜分析、MMN和P3a結果分析以及主觀評價結果分析。

6.如權利要求5所述的基于腦電的模擬飛行器的腦電測評系統，其特征在于，腦電實驗設計部分包括腦電實驗程序設計，所述腦電實驗程序設計包括：

飛行任務指示部分，用于顯示本次試驗的任務流程信息，使被試人員按照指示操縱飛機飛行；

刺激事件呈現部分，用于被試人員根據不同的任務對儀表信息，HUD指示、聲光刺激等作出按鍵響應；

飛行任務操作績效記錄部分，用于系統將操作績效記錄到數據庫中；

腦力負荷主觀評價部分，用于在實驗結束后系統呈現NASA-TLX腦力負荷評價表，被試根據自身感受在該界面進行評價。